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(共24張PPT)
第3章 基因的本質(zhì)
第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)
1.噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)32P組結(jié)果的影響？時(shí)間過(guò)短呢？攪拌不充分對(duì)35S組結(jié)果的影響？
2.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是？
3.攪拌的目的？離心的目的？
4.艾弗里實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是？（課本P62 1）
5.減Ⅰ前期，后期的特點(diǎn)？
6.某二倍體生物（2n）體內(nèi)某細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞，染色體數(shù)為5條，該細(xì)胞在進(jìn)行什么分裂？
7.減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體數(shù)目減半發(fā)生在？
8.DNA的中文名稱？元素組成？基本單位？
9.DNA初步水解產(chǎn)物是？有幾種？徹底水解產(chǎn)物是？有幾種？
DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立，標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了分子生物學(xué)階段，在生物學(xué)發(fā)展中具有里程碑式的意義。
DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈。4種脫氧核苷酸分別含有______________4種堿基
（1）當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)
A、T、C、G
P
A
P
T
P
G
P
C
一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
1.模型的構(gòu)建過(guò)程
…
P
A
P
T
P
G
P
C
P
G
P
C
磷酸二酯鍵
（2）1951年，英國(guó)生物物理學(xué)家威爾金斯和富蘭克林展示了DNA的X射線的衍射圖譜。
沃森與克里克共同分析，推算DNA分子呈______結(jié)構(gòu)。
螺旋
（3）沃森和克里克嘗試搭建雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型。
配對(duì)違反了化學(xué)規(guī)律
威爾金斯和富蘭克林提供的 ，
嘗試建構(gòu)模型： 、
沃森和克里克推算出DNA呈_______結(jié)構(gòu)
失敗
DNA衍射圖譜
DNA的結(jié)構(gòu)單位
，
四種脫氧核苷酸
螺旋
雙螺旋
三螺旋
（4）1952年，從奧地利生物化學(xué)家查哥夫處得知:在DNA中，腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。
A=T
G=C
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
模型二
沃森和克里克嘗試了堿基位于螺旋內(nèi)部，磷酸位于外部的雙螺旋結(jié)構(gòu)，但是他們讓A與A、T與T、C與C、G與G配對(duì)。但是這個(gè)結(jié)構(gòu)又被否定了，為什么？
我們先來(lái)分析下這四種堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
腺嘌呤（A）
鳥(niǎo)嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
堿基（N）
嘌呤
嘧啶
一.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
兩個(gè)環(huán)（更長(zhǎng)）
一個(gè)環(huán)（更短）
模型二
a.這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致DNA的結(jié)構(gòu)不固定，會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果？
DNA的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
發(fā)生改變：
b.那應(yīng)該怎樣配對(duì)呢？
DNA的平面結(jié)構(gòu)
A
T
G
C
A
T
G
C
DNA的立體結(jié)構(gòu)
氫鍵
重建模型：
讓A與T配對(duì)、G與C配對(duì)
重建模型：
形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)
驗(yàn)證
讓A與T配對(duì)、G與C配對(duì)
（1）DNA具有恒定的 ，
（2）能解釋 ，
（3）制作的模型與基于拍攝的X射線衍射照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符
直徑
A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系
（6）1962年，沃森、克里克和威爾金斯獲諾貝爾獎(jiǎng)。
左一：威爾金斯 左三：克里克 左五：沃森
1.DNA的立體結(jié)構(gòu)
雙螺旋解開(kāi)放大
二、DNA的結(jié)構(gòu)
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
DNA平面結(jié)構(gòu)模式圖
2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：
(1)DNA的兩條單鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
5'
3'
5'
3'
DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱作5′－端，另一端有一個(gè)羥基(—OH)，稱作3′－端，兩條單鏈走向相反，一條單鏈從5′－端到3′－端，另一條單鏈從3′－端到5′－端。
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
O
CH2
OH
H
磷酸基團(tuán)
堿基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
(1)DNA的兩條單鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
5'
3'
5'
3'
(2)DNA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；堿基排列在內(nèi)側(cè)。
(3)兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定規(guī)律：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
G
DNA結(jié)構(gòu)模式圖
2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：
一、DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
①是磷酸二酯鍵 ②是氫鍵
某同學(xué)想制作一段具有10對(duì)堿基對(duì)的DNA片段模型，他在準(zhǔn)備材料時(shí)至少需要：
(1)代表磷酸的球形塑料片幾個(gè)？
(2)代表四種堿基的長(zhǎng)方形塑料片幾個(gè)？
(3)代表脫氧核糖的五邊形塑料片幾個(gè)？
三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
20
20
20
四、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性
2.多樣性：堿基數(shù)量的不同，堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。
3.特異性：每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。
1.穩(wěn)定性：主鏈：磷酸與脫氧核糖交替排列穩(wěn)定不變。
堿基對(duì)：嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
課本P59
設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
五、DNA有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算
規(guī)律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半。即：A+G=T+C
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA雙鏈
1 2
例：已知一個(gè)含150個(gè)磷酸的雙鏈DNA分子中有腺嘌呤25個(gè)，請(qǐng)問(wèn)此DNA分子中有多少個(gè)胞嘧啶？
練一練：某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？
因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C。所以：
A=50%–23%=27%
A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1==規(guī)律二：雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。補(bǔ)則等=nnnA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1 2例：若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？學(xué)導(dǎo)P73左上角（4）規(guī)律三：非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，簡(jiǎn)記為“不補(bǔ)則倒”。
互為倒數(shù)
例：在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA雙鏈
1 2
規(guī)律一：不互補(bǔ)兩堿基之和等于堿基總數(shù)的＿＿。
規(guī)律二：一條單鏈的　　　值與其互補(bǔ)鏈的　　　值互為＿＿。
規(guī)律三：一條鏈的　　　值與其互補(bǔ)鏈的　　　值＿＿，
與整個(gè)ＤＮＡ分子的　　　值＿＿。
A + Ｇ
Ｔ + C
A + Ｇ
Ｔ + C
Ｇ＋Ｃ
Ａ＋Ｔ
Ｇ＋Ｃ
Ａ＋Ｔ
Ｇ＋Ｃ
Ａ＋Ｔ
一半
倒數(shù)
相等
相等
DNA指紋技術(shù)
下圖中懷疑對(duì)象中，誰(shuí)最可能是嫌疑犯？DNA指紋技術(shù)還有哪些用途？

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