DNA分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二

DNA分子的結(jié)構(gòu)當(dāng)前1頁，總共37頁。雕塑公司提供“ＤＮＡ模型”５０年前發(fā)現(xiàn)的ＤＮＡ模型新課導(dǎo)入：討論北京大學(xué)惹官司的現(xiàn)實(shí)問題當(dāng)前2頁，總共37頁。解開DNA結(jié)構(gòu)之謎回眸歷史當(dāng)前3頁，總共37頁。當(dāng)前4頁，總共37頁。沃森、克里克和英國物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森當(dāng)前5頁，總共37頁。閱讀故事，思考回答1.沃森和克里克開始研究DNA結(jié)構(gòu)時，科學(xué)界對DNA已有的認(rèn)識是什么？

2.沃森、克里克在前人已有的認(rèn)識上，采用什么方法研究DNA結(jié)構(gòu)？

3.沃森和克里克先后分別提出了怎樣的模型？

當(dāng)前6頁，總共37頁。DNA的基本單位－脫氧核苷酸含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸AGCT化學(xué)元素組成：CHONP當(dāng)前7頁，總共37頁。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DNA分子的基本單位A脫氧核糖磷酸G脫氧核糖磷酸脫氧核糖C磷酸T脫氧核糖磷酸當(dāng)前8頁，總共37頁。DNA模型建構(gòu)代表磷酸D代表脫氧核糖代表4種堿基代表連接各組分的化學(xué)鍵【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸P當(dāng)前9頁，總共37頁。【模型建構(gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…DNA模型建構(gòu)當(dāng)前10頁，總共37頁?！灸Ｐ徒?gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PP當(dāng)前11頁，總共37頁?！灸Ｐ徒?gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PPP41352oP413520PP當(dāng)前12頁，總共37頁。兩條鏈中的堿基是排在外側(cè)，還是在內(nèi)側(cè)？當(dāng)前13頁，總共37頁?！灸Ｐ徒?gòu)3】DNA雙鏈P41352oP413520PPP41352oP413520PP當(dāng)前14頁，總共37頁。P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈當(dāng)前15頁，總共37頁。P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈當(dāng)前16頁，總共37頁。P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈當(dāng)前17頁，總共37頁。P41352oP413520PPP41352oP413520PP【模型建構(gòu)3】DNA雙鏈當(dāng)前18頁，總共37頁。連接兩條鏈的堿基如何配對?當(dāng)前19頁，總共37頁。堿基配對時，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對呢？

這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物，占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物，占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的。當(dāng)前20頁，總共37頁。為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(1)A的量總是等于T的量,G的量總是等于C的量.(2)A與T通過兩個氫鍵相連，G與C通過三個氫鍵相連，使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定.當(dāng)前21頁，總共37頁。當(dāng)前22頁，總共37頁?！灸Ｐ徒?gòu)3】

DNA雙鏈當(dāng)前23頁，總共37頁。3.4nm2nm0.34nm【模型建構(gòu)4】

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)當(dāng)前24頁，總共37頁。PPPPATCGP41352oP413520PPACTG磷酸脫氧核糖含氮堿基DNA的平面結(jié)構(gòu)102345012345DNA模型分析反向平行當(dāng)前25頁，總共37頁。堿基對另一堿基對

嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對原則。ATGC氫鍵DNA模型分析當(dāng)前26頁，總共37頁。AAATTTGGGGCCCATC

思考1：ＤＮＡ結(jié)構(gòu)中的哪個結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的?哪個結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。？當(dāng)前27頁，總共37頁。DNA分子的平面結(jié)構(gòu)脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成骨架堿基對氫鍵堿基互補(bǔ)配對原則當(dāng)前28頁，總共37頁。為什么DNA結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性？共價鍵氫鍵嘌呤---嘧啶當(dāng)前29頁，總共37頁。比較不同組的DNA模型有什么不同？DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒?堿基對的排列順序不同堿基對的排列順序中【思考2】當(dāng)前30頁，總共37頁。3、DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？1、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？【思考3】總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)當(dāng)前31頁，總共37頁。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)當(dāng)前32頁，總共37頁。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)當(dāng)前33頁，總共37頁。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基互補(bǔ)配對原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）當(dāng)前34頁，總共37頁。3、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對，堿基對有：A—T、T—A、G—C、C—G。請同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？4

種40002）特異性堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。3)穩(wěn)定性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)當(dāng)前35頁，總共37頁。拓展題：

你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律?！逜＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋C

（）（）

50％也可以寫成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+C

T+G