内容正文:
【习题导入】
第23讲 DNA的结构、复制及基因的本质
一、DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯和富兰克林提供_______________
1、DNA以 ___________ 为单位连接成长链2、4种脱氧核苷酸分别含有_______4种碱基
沃森和克里克推算出DNA呈_______结构
构建模型
从查哥夫处得知________________
重新构建模型:__________,
让A与T,C与G配对,模型构建成功
双螺旋
三螺旋
DNA衍射图谱
A.G.C.T
螺旋
失败
A与T,G与C的量相等
4种脱氧核苷酸
双螺旋
创新P158、教材P48
1952年5月,富兰克林利用X射线结晶技术获得了清晰的DNA分子照片,并运用数学公式对照片进行分析,计算出一些DNA结构的准确数值。
根据当时DNA密度的测量数据,推算DNA是呈螺旋结构
3
二、DNA的结构
1、DNA的中文全称:
2、DNA的组成元素:
3、DNA的基本单位:
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸
一分子磷酸
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
含氮碱基
磷酸
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
T
(4种)
腺嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
注意:DNA在DNA酶作用下能够初步水解生成4种脱氧核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(共6种)。
创新P158、教材P48
思考:脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链?
构建模型1:一条脱氧核苷酸链
二、DNA的结构
H2O
A
T
C
G
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
小结:4种脱氧核苷酸经过脱水缩合形成磷酸二酯键
构建模型2: DNA平面结构
二、DNA的结构
5'
3'
5'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
(1)DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
3'
①DNA的一条单链具有两个末端。一端有一个游离的磷酸基团,称作5′-端;另一端有一个羟基(-OH),称作3′-端。
②两条单链走向相反,一条单链从5′-端到3′-端,另一条单链从3′-端到5′-端。
创新P158、教材P50
二、DNA的结构
5'
3'
5'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
(1)DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
3'
(2)外侧:DNA中的_________________交替连接,排列在____,构成__________;
内侧:碱基排列在_____。
(3)两条链上的碱基通过____连结起来,形成_______,且遵循____________________。
脱氧核糖和磷酸
基本骨架
内侧
外侧
氢键
碱基对
碱基互补配对原则
即A只和T配对、C只和G配对
拓展:氢键关系:A=T、G≡C
DNA中含有的氢键越多,结构越稳定,即G-C含量越多,DNA分子结构越稳定
构建模型2: DNA平面结构
二、DNA的结构
5'
3'
5'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
3'
名师解读:
①一个双链DNA分子具有___个游离的磷酸基团,而环状DNA无游离的磷酸基团。
②氢键的形成不需要酶,但断裂需______或________;G—C碱基对比例越大,DNA热稳定性越高。
③相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,在DNA的双链之间通过______相连接。
④不是所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团,两条链各有一个3′端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。
2
解旋酶
加热处理
氢键
DNA的双螺旋结构
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
DNA的平面结构
构建模型3: DNA双螺旋结构
二、DNA的结构
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
5'
3'
5'
3'
G
①相对稳定性:两条链的磷酸和脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基配对方式不变。
②多样性:碱基有多种多样的排列顺序,即具有n个碱基对的DNA分子最多有4n种碱基对排列顺序。
③特异性:每个DNA都有特定的碱基排列顺序,代表了特定的遗传信息。
4、DNA分子结构的特点
二、DNA的结构
创新P158、教材P50
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C