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1、格里菲思格里菲思:肺炎肺炎双球菌体内转化双球菌体内转化实验实验艾弗里艾弗里及其及其同事：同事：肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验赫尔希和赫尔希和蔡斯：蔡斯：噬菌体噬菌体侵染细菌侵染细菌实验实验烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（RNA病毒病毒）侵染实验）侵染实验RNA也是遗传物质也是遗传物质DNA是真正的遗传物质是真正的遗传物质“转化因子转化因子”是是DNA存在存在“转化因子转化因子”绝大多数绝大多数生物的遗传物质是生物的遗传物质是DNA，所以所以DNA是主要的是主要的遗传物质。遗传物质。复习巩固复习巩固中关村中关村DNA标志标志雅典奥运会开幕式经典场景 第第2 2节节 DNADNA分子的结
2、构分子的结构人的遗传信息主要分布于染色体的DNADNA中。两个随机个体具有相同DNADNA序列的可能性微乎其微，因此，DNADNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNADNA指纹技术。DNA指纹技术031.怎样在最短的时间内，把被掩埋在废墟里的尸体（的身份）鉴定出来？DNA检测。3.是检测DNA的化学组成？还是DNA的结构？DNA的结构。2.为什么检测DNA就可以确定他们的身份呢？DNA是遗传物质，每个人的DNA是不一样的。思考4.能够产生可遗传的变异能够产生可遗传的变异作为遗传物质作为遗传物质,必须具备的特点：必须具备的特点：1.分子结构具有相对的稳定性分子结构具有相对的稳定性 2.
3、能够自我复制，使前后代保持一能够自我复制，使前后代保持一定的连续性定的连续性 3.能够指导蛋白质的合成，从而控能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状制新陈代谢过程和性状一、对一、对DNADNA分子双螺旋结构的发现和认识过程分子双螺旋结构的发现和认识过程1 1、1919世纪世纪5050年代科学界认识到年代科学界认识到DNADNA的化学的化学组成。组成。DNADNA的基本组成元素有哪些？的基本组成元素有哪些？C C、H H、O O、N N、P PDNADNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？组成？含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）G（鸟嘌呤）、
4、C（胞嘧啶）脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸含含N N碱基碱基 2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。富兰克林威尔金斯3 3、沃森和克里克提出、沃森和克里克提出DNADNA双螺旋结构的初步构想。双螺旋结构的初步构想。4 4、19521952年年查哥夫查哥夫指出：腺嘌呤指出：腺嘌呤(A)(A)的量总是等于胸的量总是等于胸腺嘧啶腺嘧啶(T)(T)的量的量（A=TA=T），鸟嘌呤，鸟嘌呤(G)(G)的量总是等的量总是等于胞嘧啶于胞嘧啶(C)(C)的量的量(G=C)(G=C)。5 5、19531953年年沃森沃森和和克克里克里克发表论文发表论文核核酸的分子结构模型酸的分子结
5、构模型脱氧核糖核酸的脱氧核糖核酸的一个结构模型一个结构模型。沃森、克里沃森、克里克和英国物克和英国物理学家威尔理学家威尔金斯因发现金斯因发现生命的双螺生命的双螺旋而荣获旋而荣获19621962年诺贝年诺贝尔医学生理尔医学生理学奖。学奖。左一：威尔金斯左一：威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森摘取桂冠（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。二、DNA分子的结构特点（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。碱基对有4种：AT、TA、GC、C
6、G2 2、DNADNA的特点：多样性、特异性和稳定性的特点：多样性、特异性和稳定性1 1）多样性）多样性 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个个碱基对，碱基对有：碱基对，碱基对有：ATAT、TATA、GCGC、CGCG。请同。请同学们计算学们计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？4 种 4n(n表示碱基对数)4000 碱基对碱基对排列顺序的千变万化，构成了排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。2 2）特异性）特异性 每个每个DNADNA分子中的
7、碱基对都有分子中的碱基对都有特定排列顺序特定排列顺序，构成了每一个构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。3)3)稳定性稳定性 DNA DNA分子中的分子中的脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸基团磷酸基团交替连接的交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。DNA的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：规则的双螺旋结构设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基
8、互补配对原则链。根据碱基互补配对原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，GG1 1=C=C2 2 ，GG2 2=C=C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中：A=T A=T，G=C G=C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任等于其中任何一条链的何一条链的A+T/G+CA+T/G+C。A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A 2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1
9、GG 2 2DNADNA双链双链A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2GG2 2+C+C2 2=例题例题1 1、某双、某双链链DNADNA分子中，分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%A=50%23%=27%23%=27%化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类四种四种主要主要特点特点碱基互补配对碱基互补配对原则原则DNADNA分子的多样分子的多样性、特异性和性、特
10、异性和稳定性稳定性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架成基本骨架 ，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNADNA分子两条链上的碱基通过氢键连分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。接成碱基对。碱基碱基4 4种、碱基对种、碱基对2 2种、排种、排列顺序不同列顺序不同A A C C G GA TA A C C G GA TT T G G C C T AT T G G C C T ADNADNA的的结结构构DNADNA双螺旋结构的构建双螺旋结构的构建小结小结1.胞嘧啶胞嘧啶2.腺嘌呤腺
11、嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链的片段的片段12345678109GTCAP51【课堂反馈】【课堂反馈】2.已知已知1个个DNA分子中有分子中有1800个碱个碱基对，其中胞嘧啶有基对，其中胞嘧啶有1000个，这个个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是嘌呤的数目分别是 （）A.1800个和个和800个个B.1800个和个和l800个个C.3600个和个和800个个D.3600个和个和3600个
12、个C【课堂反馈】【课堂反馈】3.拓展题拓展题你能根据碱基互补配对原则，推你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。一些规律。A=T G=CA+G=T+C也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不双链中，任意两个不互补碱基之和互补碱基之和_，并为碱基总，并为碱基总数的数的_。()A+G=50%T+G()A+G=1T+G()()()()=A=T G=CA+G=T+C也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不双链中，任意两个不互补碱基之和互补碱基之和_，并为碱基总，并为碱基总数的数的_。A+T+G+CA+T+G+C()A+G=50%T+G()A+CT+GT+GA+CA+G=1T+G()()()()=相等相等一半一半