DNA分子结构教案.doc

DNA分子的结构

▲ 教学目标
1、 概述DNA分子结构的主要特点
2、 制作DNA分子双螺旋结构模型
3、 讨论DNA双螺旋结构模型的构建过程
▲ 教学重点与难点
DNA分子结构的主要特征

知识点一 DNA双螺旋结构模型的构建

▲ 构建者
美国生物学家沃森和英国物理学家克里克
▲ 构建依据
（1）科学界对DNA的认识：DNA是由4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，分别含有A、T、C、G四种碱基
（2）威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱
（3）査哥夫研究成果：A=T、C=G
▲ 构建过程
（1）沃森和克里克推算出DNA分子呈双螺旋结构
（2）构建多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，再不断的抛弃和重建DNA模型
（3）构建碱基对A-T、C-G互补配对的双螺旋模型，可以解释A、T、C、G的数量关系和DNA的复制，并与拍摄的X衍射照相符

知识点二 DNA分子结构
▲ 组成元素：C H O N P
▲ 基本单位：脱氧核苷酸
（1）每个基本单位：一分子磷酸，一分子脱氧核糖，一份子含氮碱基
（2）其关系如下：

▲ 平面结构：两条脱氧核苷酸长链

氢键数量越多，结构越稳定
故DNA分子中G-C的比例越大DNA分子越稳定
▲ 空间结构：双螺旋结构
（1）DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋的结构
（2）DNA分子的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且A一定与T配对，G一定与C配对。（这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对）

补充：DNA分子规则的双螺旋
1、DNA分子的每个螺旋都由10对碱基组成，相邻两对碱基间距离为0.34nm
2、两条长链的距离恒等于2nm
问题：为什么碱基配对是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对？
A和G是双环化合物（占有空间大） C和T是单环化合物（占有空间小）
DNA分子两条链间的距离是固定的，只有双环化合物与单环化合物配对才合适
问题：为什么只是A-T、C-G，而不是A-C、G-T呢？
A-T、C-G这样DNA结构才更加稳定
▲ 结构特点
（1）稳定性：DNA分子双螺旋的空间结构的相对稳定（脱氧核糖与磷酸交错的方式，碱基互补配对）
（2）多样性：碱基对的排列顺序
（3）特异性：不同生物DNA分子的碱基有特定的排列顺序

知识点三 计算题规律
1、双链DNA分子中由碱基互补配对可知A=T、C=T
2、A+G=C+T=A+C=T+G=1/2总碱基数
3、一条链中互补碱基之和等于另一条链中这两个碱基和
A1+T1=A2+T2=1/2(A+T)
C1+G1=C2+G2=1/2(C+G)
4、由3相除得（A1+T1）/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)=(A+T)/(C+G)=m
5、若（A1+G1）/（T1+C1）=k，则（A2+G2）/（T2+C2）=1/k
6、(A1+T1)/单链1=(A2+T2)/单链2=(A+T)/总链

小练习
1、在DNA分子的一条链中相邻碱基A与T的连接是通过（B）
A氢键 B脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
C肽键 D磷酸-脱氧核糖-磷酸
知识点：看清楚是一条链还是两条链 DNA分子平面结构
2、从某种生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA分子的一条链（H链）所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的26% 、22%