概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點。通過對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過程的討論和交流，認(rèn)同交流合作、多學(xué)科交叉在科學(xué)發(fā)展中的作用。制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑,以它簡潔而獨特的雙螺旋造型吸引著過往行人。你知道為什么將它作為高科技的標(biāo)志嗎?
DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子水平，具有里程碑式的意義。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)最為重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，和相對論、量子力學(xué)一起被譽為20世紀(jì)最重要三大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
用X射線探測DNA，分析衍射圖譜來確定DNA的晶體結(jié)構(gòu)
DNA的中文全稱：_________________
DNA的組成元素：_________________
DNA的結(jié)構(gòu)單位：_________________
脫氧核糖核苷酸是如何構(gòu)成DNA分子的呢？
沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過程中，借助了他人的哪些經(jīng)驗和成果？
應(yīng)用X射線衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA衍射圖譜。
科學(xué)家：威爾金斯（M.Wilkins）和富蘭克林（）
富蘭克林發(fā)現(xiàn)，將DNA晶體翻轉(zhuǎn)180度獲得的X射線衍射圖仍然是一樣的。沃森與克里克認(rèn)為：DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚺帕械摹?br/>沃森和克里克推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，嘗試建構(gòu)模型：雙螺旋、三螺旋→失敗
沃森和克里克嘗試了堿基位于螺旋外部，磷酸位于內(nèi)部的雙螺旋結(jié)構(gòu)，你覺得合理嗎？為什么？
推測：堿基在DNA螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，磷酸在外側(cè)
磷酸基團(tuán)是親水的，堿基疏水
沃森和克里克嘗試了堿基位于螺旋外部，磷酸位于內(nèi)部的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
4種堿基如何配對組合呢？
沃森和克里克首先設(shè)計讓兩個相同的堿基組合在一起
結(jié)論： 。
1952年，奧地利生物化學(xué)家查哥夫（E.Chargaff）發(fā)現(xiàn)：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鳥嘌呤的量等于胞嘧啶的量。
基于威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜和查哥夫定律，1953年，沃森、克里克成功地構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。標(biāo)志著分子生物學(xué)時代的誕生。
1962年，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。
沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是科學(xué)家合作研究的典范，在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你那些啟示？
③研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有興趣和激情等。
①要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；
②要善于與他人交流、合作，閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的；
活動、畫出含有8個基本單位的DNA片段的平面結(jié)構(gòu)模型
A與T、C與G之間通過形成氫鍵配對
一個堿基上的H原子和與之配對的堿基上的電負(fù)性強的N原子或O原子間存在一定的吸引力，形成氫鍵。
A與T之間有幾個氫鍵？
C與G之間有幾個氫鍵？
如何描述DNA的方向呢
a.這是DNA的最終結(jié)構(gòu)嗎？
不是，因為它還是平面結(jié)構(gòu)
核苷酸之間連接的化學(xué)鍵
3',5'-磷酸二酯鍵
脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成基本骨架
兩條鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架；
內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對， 遵循堿基互補配對原則。
每個DNA分子中堿基對的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。
脫氧核苷酸數(shù)量不同，堿基的排列順序千變?nèi)f化。
[典例]下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法，正確的是 A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像 B．沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 C．查哥夫提出了A與T配對，C與G配對的正確關(guān)系 D．富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量
[典例]一條DNA單鏈的序列是5'-GATACC-3',那么它的互補鏈的序列是 A.5'-CTATGG-3' B.5'-GATACC-3' C.5'-GGTATC-3' D.5'-CCATAG-3'
一條脫氧核苷酸鏈中相鄰脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵相連
DNA分子的一條單鏈中，相鄰堿基通過氫鍵相連。
[典例]某生物細(xì)胞DNA的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占22%，那么,胞嘧啶的分子數(shù)占（ ） A.11% B.22% C.28% D.44%
[典例]某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？
有關(guān)DNA中的堿基計算規(guī)律
若在一個生物體內(nèi)嘌呤≠嘧啶是什么原因？
含有單鏈，嘌呤數(shù)量一定不等于嘧啶數(shù)量嗎？
存在單鏈結(jié)構(gòu)時，可能是嘌呤=嘧啶；也可能是嘌呤≠嘧啶，關(guān)系不確定；
則必然有單鏈結(jié)構(gòu)存在；
DNA雙鏈中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)
基本原則：雙鏈DNA中，A=T，C=G
即A+G=T+C=A+C=T+G
A1 = T1 =
G1 = C1 =
若1鏈有m個堿基，則2鏈有__個堿基，該DNA分子含有堿基總數(shù)是___，共____對。
A1 +A2=A
T=A
C=G
A2+C2+G2+T2
A1+C1+G1+T1
A1+T1+T2+A2
在一個雙鏈DNA分子中A占n%，則A在其中一條單鏈中的數(shù)值能確定嗎？
能確定范圍，0%≤A1≤2n%；
[典例]某DNA雙鏈中，一條鏈中 ，則互補鏈中的比值是 一條鏈中 ，則互補鏈中的比值是
[典例]某DNA中A+T占整個DNA堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是（ ） A.35% B.29% C.28% D.21%
[典例]在含有4種堿基的DNA區(qū)段中，腺嘌呤有a個，占該區(qū)段全部堿基的比例為b，則 A.b≦0.5 B.b≧0.5 C.胞嘧啶為a(1/2b-1)個 D.胞嘧啶為b(1/2a-1)個
[提升]下列有關(guān)DNA分子的一條單鏈與其所在DNA分子中、一條單鏈與其互補鏈中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，不正確的是(　　)

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第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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