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1、第 三 章 基 因 的 本 質(zhì) 1、 教 學 目 標2、 教 學 重 點3、 教 學 難 點(1)DNA分 子 基 本 單 位 的 化 學 組 成 (B:識 記 )(2)DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 (C:理 解 )(3)堿 基 互 補 配 對 原 則 (B:識 記 )（ 1） DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 。（ 2） 堿 基 互 補 配 對 原 則 及 其 重 要 性 。（ 3） DNA分 子 的 多 樣 性 。DNA分 子 的 立 體 結(jié) 構(gòu) 特 點 。 小 資 料2004年 7月 28日 ， “ 分 子 生 物 學 之 父 ”克 里 克 在 圣 地 牙 哥 加 州 大 學 醫(yī) 院 與 世

2、 長辭 ， 享 年 88歲 。1953年 4月 25日 ， 克 里 克 和 沃 森 在 自然 雜 志 上 發(fā) 表 了 DNA的 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) ，從 而 帶 來 了 遺 傳 學 的 徹 底 變 革 ， 更 宣 告了 分 子 生 物 學 的 誕 生 。種 瓜 為 什 么 能 得 瓜 ， 就 是 遺 傳 物 質(zhì) 由 親代 傳 給 子 代 的 結(jié) 果 。 遺 傳 物 質(zhì) 為 什 么 能自 我 復 制 呢 ？ 它 是 怎 樣 復 制 的 呢 ？ 這 些機 理 都 蘊 藏 在 克 里 克 和 沃 森 的 DNA雙 螺旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 偉 大 發(fā) 現(xiàn) 之 中 。 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型

3、 的 構(gòu) 建1、 早 在 19世 紀 ， 人 們 就 發(fā) 現(xiàn) 了 DNA的 化 學 成 分 ：脫 氧 核 苷 酸2、 脫 氧 核 苷 酸 組 成磷 酸 含 N堿 基脫 氧核 糖 C(胞 嘧 啶 )A(腺 嘌 呤 )G(鳥 嘌 呤 )T(胸 腺 嘧 啶 )腺 嘌 呤胸 腺 嘧 啶G(鳥 嘌 呤 )C(胞 嘧 啶 ) 脫 氧 核 苷 酸 的 種類 A TC G腺 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸胞 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 鳥 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 構(gòu) 建 過 程20世 紀 初 ， 摩 爾 根 通 過 果 蠅 雜 交 實

4、驗 證明 。1943年 ， 艾 弗 里 證 明 了 DNA攜 帶 有 遺 傳 信 息 ， 并 認為 。1951年 ， 生 物 物 理 學 家 威 爾 金 斯 用 X射 線 衍 射 技 術(shù)對 DNA結(jié) 構(gòu) 進 行 研 究 ， 發(fā) _。女 物 理 學 家 富 蘭 克 林 在 1951年 底 拍 到 了 一 張 十 分 清晰 的 ?；?因 位 于 染 色 體 上DNA可 能 就 是 基 因 DNA是 一 種 螺 旋 結(jié) 構(gòu)DNA的 X射 線 衍 射 照 1.DNA是 由 幾 條 鏈 構(gòu) 成 的 ？ 它 具 有 怎 樣 的 立 體 結(jié) 構(gòu) ？ 2. DNA的 基 本 骨 架 是 由 哪 些 物 質(zhì) 組

5、 成 的 ？ 它 們 分別 位 于 DNA的 什 么 部 位 呢 ？3. DNA中 的 堿 基 是 如 何 配 對 的 ？ 它 們 位 于 DNA的什 么 部 位 ？2條 反 向 雙 螺DNA中 的 脫 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替 連 接 在 外 側(cè) 。堿 基 通 過 氫 鍵 連 接 成 堿 基 對 并 且 必 須 A和 T、 C和G配 對 在 內(nèi) 測討 論 2 放 大 從 圖 中 可 見 DNA具 有 規(guī) 則 的 雙 螺旋 空 間 結(jié) 構(gòu)DNA分 子 空 間 結(jié) 構(gòu) GGGCCAATT CCCGGTTAA 4 DNA單 連5 氫 鍵1 脫 氧 核 苷 酸嘌 呤 和 嘧 啶 之 間 通 過

6、 _配 對 ， 形 成 _且 A只 和_配 對 、 C只 和 _ 配對 ， 這 種 堿 基 之 間 的 一 一 對應(yīng) 的 關(guān) 系 就 叫 做 _ 氫 鍵T G堿 基 對 堿 基 互 補配 對 原 則DNA的 分 子 結(jié) 構(gòu) （ 1） 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 。 （ 2） 長 鏈 中堿 基 對 的 排 列順 序 是 千 變 萬化 的 。注 意 ： DNA分 子 的 特 異 性 ：DNA分 子 的 的 不 同 就 體在 特 定 的 堿 基 （ 對 ） 排列 順 序 中 。 多 樣 性 ： 特 異 性 ： 遺 傳 信 息 ： D

7、NA分 子 堿 基 對的 排 列 順 序 千 變 萬 化 。 特 定 的 DNA分子具 有 特 定 的 堿 基 排 列 順 序 。 DNA分 子 中的 堿 基 對 排 列 順 序 就 代 表 了遺 傳 信 息 。 歸 納 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點（ 1） DNA分 子 是 由 兩 條 反 向 平 行 的 脫 氧核 苷 酸 長 鏈 盤 旋 成 _。（ 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 _；(3)堿 基 在 內(nèi) 側(cè) 。 通 過 氫 鍵 把 嘌 呤 和 嘧 啶配 對 ,且 配 對 方 式 是 _。即 原 則 。雙 螺 旋

8、 結(jié) 構(gòu)基 本 骨 架A只 和 T配 對 、 C只 和 G配 對堿 基 互 補 配 對 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu)1、 化 學 組 成 ：基 本 組 成 單 位 ： 四 種 脫 氧 核 苷 酸 結(jié) 構(gòu) 組 成 一 分 子 含 氮 堿 基一 分 子 脫 氧 核 苷 酸一 分 子 磷 酸2、 空 間 結(jié) 構(gòu)規(guī) 則 的 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 兩 條 脫 氧 核 苷 酸 長堿 基氫 鍵堿 基 互 補 配 對 原 則3、 分 子 結(jié) 構(gòu) 的 多 樣 性 和 特 異 性 體 現(xiàn) 在 ： 特 定 的 堿 基 （ 對 ） 排 列 順 序 中 。 你 能 根 據(jù) 堿 基 互 補 配 對 原 則 ， 推 導 出 相

9、關(guān) 的 數(shù) 學 公 式 嗎 ？推 導 后 嘗 試 進 一 步 總 結(jié) 這 些 公 式 ， 從 中 概 出 一 些 規(guī) 律 。 A T ， G C A + G T + C A + G T C A+T+C+GA+T+C+G 50 = = = = = =A + G也 可 以 寫 成 以 下 形 式 ： A+C T+G T + G A + C T C 1規(guī) 律 概 括 ： 在 DNA雙 鏈 中 ， 任 意 兩 個 不 互 補 堿 基 之 和 _，并 為 堿 基 總 數(shù) 的 _。 相 等50( )( ) ( )( )( ) ( ) DNA分 子 各 種 堿 基 的 數(shù) 量 關(guān) 系 ： 在 整 個 DNA

10、分 子 中 ， A=T、 G=C； A+G=T+C， A+C=T+G； (A+G） /（ T+C） =1 DNA分 子 的 一 條 鏈 中 的 A+T=另 一 條 鏈 的 T + A ； 同 理 ， G+C = C+G 兩 個 非 配 對 堿 基 之 和 占 堿 基 總 數(shù) 的 50%。 即 A+C=T+G=50%， A+G=T+C=50% 如 果 一 條 鏈 中 的 (A+T) / (G+C)=a， 則 另 一 條 鏈 中 的 (A+T) / (G+C) 比 例 也 是 a； 如 果 一 條 鏈 中 的 (A+G) / (T+C)=b,則 另 一 條鏈 中 (A+G) / (T+C)的 比

11、例 是 1/b 在 DNA分 子 中 一 條 鏈 中 A+T的 和 占 該 鏈 堿 基 比 率 等 于 另 一 條 鏈 中A+T的 和 占 該 鏈 堿 基 比 率 ， 還 等 于 雙 鏈 DNA分 子 中 A+T的 和 占 整 個DNA分 子 的 堿 基 比 率 。即 ： (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 總 ( A+T)% 同 理 ： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 總 ( G+C)% 1 組 成 DNA結(jié) 構(gòu) 的 基 本 成 分 是 ( ) 核 糖 脫 氧 核 糖 磷 酸 腺 嘌 呤 、 鳥 嘌 呤 、 胞 嘧 啶 胸 腺 嘧 啶 尿 嘧 啶A B C D 課

12、堂 練 習 2.DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 ， 各 “ 部 件 ” 之 間 需 要 連 接 。如 圖 所 示 的 連 接 中 ， 錯 誤 的 是 ( )_ 3 一 對 同 源 染 色 體 上 的 兩 個 DNA分 子 之 間 最 可能 相 同 的 是 ( )A 堿 基 序 列 B 堿 基 數(shù) 目C.堿 基 種 類 D.(A T)/(G C)的 比 值4、 細 胞 內(nèi) 某 一 DNA片 段 中 有 30%的 堿 基 為 A，則 該 片 段 中 ( )A. G的 含 量 為 30% B. U的 含 量 為 30%C.嘌 呤 含 量 為 50% D.嘧 啶 含 量 為 40% 5 、 下 列

13、關(guān) 于 DNA結(jié) 構(gòu) 的 敘 述 中 ， 錯 誤 的 是 ( )A 大 多 數(shù) DNA分 子 由 兩 條 核 糖 核 苷 酸 長 鏈 盤 旋成 螺 旋 結(jié) 構(gòu)B 外 側(cè) 是 由 磷 酸 和 脫 氧 核 糖 交 替 連 接 構(gòu) 成 的 基本 骨 架 內(nèi) 側(cè) 是 堿 基C DNA兩 條 鏈 上 的 堿 基 間 以 氫 鍵 相 連 ， 且 A與T配 對 ， C與 G配 對D DNA的 兩 條 鏈 反 向 平 行 6、 某 學 生 制 作 的 以 下 堿 基 對 模 型 中 ，正 確 的 是 ( ) 7、 下 面 關(guān) 于 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 的 敘 述 中 ， 不 正 確 的是 ( )(雙 選 )A

14、 每 個 DNA分 子 中 含 有 四 種 脫 氧 核 苷 酸B DNA分 子 的 兩 條 鏈 反 向 平 行C DNA兩 條 鏈 上 的 堿 基 以 氫 鍵 相 連 ， 且 A與 U配 對 ， G與 C配 對D 每 個 脫 氧 核 糖 上 均 連 接 一 個 磷 酸 和 一 個 含 氮堿 基 8、 DNA的 一 條 單 鏈 中 (A G)/(T C) 0.4上 述比 例 在 其 互 補 單 鏈 和 整 個 DNA分 子 中 分 別 為 ( )A 0.4、 0.6 B. 2.5、 1.0C 0.4、 0.4 D 0.6、 1.09、 某 DNA分 子 中 ， (G C)之 和 占 全 部 堿

15、基 的35.8%， 其 中 一 條 鏈 的 T與 C分 別 占 該 鏈 堿 基 總 數(shù)的 32.9%和 17.1%， 則 它 的 互 補 鏈 中 ， T和 C分 別占 堿 基 總 數(shù) 的 ( )( ) A 32.9% B 17.1% C 31.3% D 18.7% 10、 如 圖 是 DNA片 段 的 結(jié) 構(gòu) 圖 ， 請 據(jù) 圖 回 答 ：(1)圖 甲 是 DNA片 段 的 _結(jié) 構(gòu) ，圖 乙 是 DNA片 段 _結(jié) 構(gòu) 。(2)填 出 圖 中 部 分 結(jié) 構(gòu) 的 名 稱 ： 2_、 3_ 5_。(3)從 圖 中 可 以 看 出 DNA分 子 中 的 兩 條 鏈 是 由 _和 _交 替 連 接

16、 構(gòu) 成 的 。(4)連 接 堿 基 對 的 7是 _， 堿 基 配 對 的 方 式 如 下 ： 即_與 _配 對 ； _與 _配 對 。(5)從 圖 甲 可 以 看 出 組 成 DNA分 子 的 兩 條 鏈 的 方 向 是 _的 ， 從 圖 乙 可 以 看 出 組 成 DNA分 子 的 兩 條 鏈 相 互 纏 繞 成 _結(jié) 構(gòu) 。平 面立 體 (或 空 間 )一 條 脫 氧 核 苷 酸 單 鏈 片 段脫 氧 核 糖 腺 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸 磷 酸 脫 氧 核 糖氫 鍵A(腺 嘌 呤 ) T(胸 腺 嘧 啶 ) G(鳥 嘌 呤 ) C(胞 嘧 啶 )反 向 平 行規(guī) 則 的 雙 螺 旋 再 見