第2節(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)

資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基一、DNA模型建構(gòu)1分子脫氧核苷酸=

+

+

.【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸堿基AGCT磷酸脫氧核糖ACT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸G脫氧核苷酸的種類資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈?！灸Ｐ徒?gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…一、DNA模型建構(gòu)資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈。資料3：

1951年，英國科學(xué)家(威爾金斯和富蘭克林)提供了DNA的X射線衍射圖譜。一、DNA模型建構(gòu)【模型建構(gòu)3】

DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：（1）腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。（2）同種生物體細(xì)胞中DNA的含量是相同的，不同種生物的堿基含量是不同的;

【模型建構(gòu)4】DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與T、G與C配對AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖TP脫氧核糖脫氧核糖APGPCPTP脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖1、DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子是有

條鏈組成，

盤旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過

連接成堿基對，并遵循

原則反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵堿基互補配對2二、DNA模型分析（A與T、C與G配對）。堿基對的排列順序不同堿基對的排列順序中【思考】1、比較不同組的DNA模型有什么不同？2、DNA中的遺傳信息蘊藏在哪兒?3、堿基對數(shù)量（n）和堿基對排列方式的關(guān)系?4n

(n代表堿基對數(shù))

DNA分子的結(jié)構(gòu)特性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變，堿基配對的方式穩(wěn)定不變。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。4n

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對）排列順序中。多樣性：穩(wěn)定性：A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n①雙鏈DNA分子中，兩互補堿基相等；任意兩個不互補堿基之和恒等，各占堿基總數(shù)的50%,且不互補堿基之和的比值等于1 (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。規(guī)律總結(jié)：∵A=T，C=G∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%=nA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈12③雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補堿基之和的比值等于另一互補鏈中這一比值的倒數(shù)。1nA2+G2T2+C2=④雙鏈DNA分子中，A+T占整個DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%T1+C1=n

A1+G1有關(guān)DNA中的堿基計算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？因為DNA分子中，A+G=T+C=50%。所以，

A=50%–23%=27%2、在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？若DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.510.40.43、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C1=G2

+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知

A+T總=54%,則=46%G+C總所以G1+C11/2總=46%.已知1/2總G1=22%所以1/2總C1=46%–22%=24%因為G2=C1所以1/2總G2=24%24%DNA的復(fù)制第3節(jié)

所謂DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，1DNA→2DNA

新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？

最早提出的DNA復(fù)制模型有三種：一、對DNA復(fù)制的推測2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；

3、分散復(fù)制：新復(fù)制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的；復(fù)制一次復(fù)制一次復(fù)制一次1、全保留復(fù)制：新復(fù)制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；沃森和克里克的推測(假說)復(fù)制時,DNA的雙螺旋解開.互補的堿基間氫鍵斷裂，分開的兩條鏈作為模板,以堿基互補配對的原則合成新的一條鏈一.對DNA分子復(fù)制的推測二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)

1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料。怎樣把不一樣的DNA分開呢？Ｐ，Ｎ可以用什么同位素去標(biāo)記DNA？密度梯度離心14DNA/14DNA15DNA/14DNA15DNA/15DNA輕鏈中鏈重鏈運用同位素示蹤技術(shù)思考15N/14NDNA15N/14N

DNA14N/14NDNA15N14N大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中15N/15NDNA15N/14N

DNA14N/14NDNA15N/14NDNA中帶(中間)15N/14N-DNA輕帶(上部)14N/14N-DNA15N/14N-DNA中帶(中間)

親代DNA

第一代DNA

第二代DNA重帶(下部)15N/15N-DNA1、概念：2、場所：3、時期：4、條件5、復(fù)制過程：6、復(fù)制特點：7、復(fù)制的結(jié)果：8、復(fù)制的精確性：9、復(fù)制的生物學(xué)意義：三、DNA分子復(fù)制的過程模板：

原料：

能量：

酶：

閱讀思考P541、概念：2、場所：細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體原核生物的擬核。3、時期：①有絲分裂間期②減數(shù)第一次分裂間期細(xì)胞分裂間期以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。③無絲分裂之前4、條件：（1）模板：親代DNA的兩條鏈（母鏈）（2）原料：游離的脫氧核苷酸（4種）（3）能量：ATP（4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等5、復(fù)制過程：解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）復(fù)制:以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）形成子代DNA:同時進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）組成5、復(fù)制過程：解旋→合成子鏈→形成子代DNA6、復(fù)制的特點：（1）邊解旋邊復(fù)制（2）半保留復(fù)制7、復(fù)制的結(jié)果：1個DNA分子→8、復(fù)制的精確性：（2）堿基互補配對原則9、復(fù)制的生物學(xué)意義：使遺傳信息從親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。兩個完全相同的DNA分子（1）規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)1.計算產(chǎn)生子代DNA數(shù)1---2---4---8-----2nn為復(fù)制的次數(shù)3.最初親代的鏈占全部子代DNA總鏈數(shù)的比例：12n四、DNA分子復(fù)制的計算規(guī)律

2、某DNA分子連續(xù)復(fù)制n

次后,共產(chǎn)生DNA分子2n

個，產(chǎn)生的2n

個DNA分子中，含原DNA分子單鏈的有2個，占DNA總數(shù)的2／2n

，即1／2n-1

。

4、某DNA分子含某堿基m

個，若該DNA分子連續(xù)復(fù)制

n次，需要游離的含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)

＝（2n—1）m

個。

5、某DNA分子含某堿基m

個，該DNA分子第n次復(fù)制，需要游離的含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)

＝2n-1m

個。DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)★化學(xué)元素組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長鏈堿基對氫鍵堿基互補配對原則★分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、多樣性和特異性C、H、O、N、P1、概念：2、場所：3、時期：4、過程：（1）條件：（2）復(fù)制原則：（3）特點：5、結(jié)果：6、DNA的去向：7、復(fù)制的意義：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程。細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體有絲分裂的間期、減數(shù)分裂第一次分裂前的間期模板：原料：能量：酶：DNA的兩條鏈游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T）ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等堿基互補配對原則（保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行）邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制DNA分子復(fù)制的小結(jié)1個DNA2個完全相同的DNA新復(fù)制出的兩個DNA分子,通過細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中去.使遺傳信息在傳遞過程中保持了連續(xù)性【課堂反饋】

1．下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.