北 京 中 關(guān) 村 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) “ 生 命 ” 雕 塑 ，如 今 已 被 看 作 中 關(guān) 村 的 標(biāo) 志 ， 受 到 各 界 好 評(píng) 。 在 北 京 大 學(xué) 生 命 科 學(xué) 學(xué) 院 ， 也 有 一 座 類 似 的雕 塑 ， 可 北 大 的 這 個(gè) 雕 塑 卻 因 旋 轉(zhuǎn) 方 向 的 問(wèn)題 ， 使 北 京 大 學(xué) 惹 上 了 官 司 ， 這 是 怎 么 回 事 ！同 學(xué) 們 有 沒(méi) 有 聽(tīng) 說(shuō) 過(guò) 這 個(gè) 案 件 ？ 提 示 :北 大 向 某 公 司 定 了 座 “ DNA雕 塑 ” ， 并 按 雙 方 選 定 的 圖紙 簽 了 合 同 。 后 來(lái) 公 司 如 期 交 付 安 裝 ， 北 大 也 支 付 了 全 部 費(fèi) 用 。但 雕 塑 參 展 一 段 時(shí) 間 后 ， 一 位 北 大 教 授 發(fā) 現(xiàn) 雙 螺 旋 雕 塑 的 螺 旋方 向 反 了 ,呈 順 時(shí) 針 方 向 螺 旋 上 升 ， 而 50年 前 發(fā) 現(xiàn) 的 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu)是 呈 逆 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn) 的 。 后 來(lái) 公 司 為 北 大 重 做 了 雕 塑 ， 并 要 求 北 大支 付 二 次 制 作 的 成 本 費(fèi) ， 北 大 拒 絕 。 該 公 司 就 把 北 大 告 上 了 法庭 。 一 .DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 構(gòu) 建閱 讀 課 本 P47-48的 故 事 ， 思 考 它 帶 個(gè) 你 的 啟示 ， 并 嘗 試 總 結(jié) DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 特 點(diǎn) 。課前預(yù)習(xí)！ 討 論 1：（ 1） 沃 森 和 克 里 克 在 構(gòu) 建 DNA模 型 過(guò) 程 中 ， 利 用 了他 人 的 哪 些 經(jīng) 驗(yàn) 和 成 果 ？ 又 涉 及 到 哪 些 學(xué) 科 的知 識(shí) 和 方 法 ？（ 2） 沃 森 和 克 里 克 在 構(gòu) 建 模 型 的 過(guò) 程 中 ， 出 現(xiàn) 過(guò) 哪些 錯(cuò) 誤 ？ 他 們 是 如 何 對(duì) 待 和 糾 正 這 些 錯(cuò) 誤 的 ？（ 3） 沃 森 和 克 里 克 默 契 配 合 ， 發(fā) 現(xiàn) DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu)的 過(guò) 程 ， 作 為 科 學(xué) 家 合 作 研 究 的 典 范 ， 在 科 學(xué)界 傳 為 佳 話 。 他 們 這 種 工 作 方 式 給 予 你 哪 些 啟示 ？ 在 生 命 的 旋 梯 上 沃 森 （ 左 ） 和 克 里 克 （ 右 ） 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 成 的 ？ 他 們 分 別 位 于 DNA的 什 么 部 位 ？3、 DNA中 的 堿 基 是 如 何 配 對(duì) 的 ？ 他 們 位 于 DNA的 什 么 部 位 ？?jī)?條 鏈 ， 螺 旋 結(jié) 構(gòu)磷 酸 脫 氧 核 糖 ， 在 螺 旋 外 部A與 T配 對(duì) ， G 與 C配 對(duì) ； 排 在 螺 旋 內(nèi) 部討 論 2： 二 、 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 一 . DNA的基本單位脫氧核苷酸 1234 含 堿 基脫 氧核 糖磷 酸 5 AGCT化學(xué)元素組成：C H O N P 腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類(4種)A脫 氧核 糖磷 酸 G脫 氧核 糖磷 酸C脫 氧核 糖磷 酸 T脫 氧核 糖磷 酸 ATGC磷 酸 二 酯 鍵 （ 1） 可 以 在 脫 氧 核 苷 酸 的哪 些 部 位 把 它 們 連 接 起 來(lái) ？（ 2） 結(jié) 合 課 本 圖 ，給 出 正 確 的 連 接 部 位 。 AAAGGCCA TTTGGCTC AAAG GCCA 探究任務(wù)2：DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈具有什么聯(lián)系思考：1.這兩條脫氧核苷酸鏈能構(gòu)成DNA分子嗎？2.有哪些錯(cuò)誤，該如何改正？現(xiàn) 在 還 有 問(wèn) 題 嗎 ？ 堿 基 對(duì)另 一 堿 基 對(duì) 嘌 呤 和 嘧 啶 之 間 通 過(guò) 氫 鍵 配 對(duì) ， 形 成 堿 基 對(duì) ，且 A只 和 T配 對(duì) 、 C只 和 G配 對(duì) ， 這 種 堿 基 之 間的 一 一 對(duì) 應(yīng) 的 關(guān) 系 就 叫 做 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 。A TGC 氫 鍵探 究 任 務(wù) 3： 如 何 將 兩 條 脫 氧 核 苷 酸 鏈 連 接 固 定 ？A只和T配對(duì)、G只和C配對(duì)，是因?yàn)猷堰史肿哟笥卩奏し肿樱鴺?gòu)成DNA的兩條鏈?zhǔn)瞧叫械?，要保持兩條鏈平行，只有嘌呤和嘧啶配對(duì)，堿基對(duì)的長(zhǎng)度才一樣。還因?yàn)锳和T都剛好能形成兩個(gè)氫鍵，G和C能形成三個(gè)氫鍵，這說(shuō)明配對(duì)的雙方形狀是相互匹配的，就像課本圖3-11那樣。 AAA TTTGGGGCC CA TC 兩 條 脫 氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈DNA的 平 面 結(jié) 構(gòu)（ 1） DNA分 子 的 兩 條 脫氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈 反 向 平 行 。 AAA TTTGGGGCC CA TC 兩 條 脫 氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈DNA的 平 面 結(jié) 構(gòu)（ 1） DNA分 子 的 兩 條 脫氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈 反 向 平 行 。（ 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 基 本骨 架 ； 堿 基 在 內(nèi) 側(cè) 。 AAA TTTGGGGCC CA TC （ 1） DNA分 子 的 兩 條 脫氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈 反 向 平 行 。（ 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 基 本骨 架 ； 堿 基 在 內(nèi) 側(cè) 。（ 3） 兩 條 鏈 上 的 堿 基 通過(guò) 氫 鍵 連 結(jié) 起 來(lái) ， 形 成堿 基 對(duì) ， 且 遵 循 堿 基 互補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 。兩 條 脫 氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈DNA的 平 面 結(jié) 構(gòu) DNA的 結(jié) 構(gòu)模 式 圖DNA的 空 間 結(jié) 構(gòu) 從 圖 中 可 見(jiàn)DNA具 有 規(guī) 則的 雙 螺 旋 空間 結(jié) 構(gòu) 三 .DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 特 性1.長(zhǎng) 鏈 中 的 堿 基 對(duì) 的 排列 順 序 是 千 變 萬(wàn) 化 的 每 一 個(gè) DNA分 子 具 有 特定 的 堿 基 （ 對(duì) ） 排 列 順 序GA TC AA TT C CG G 穩(wěn) 定 性多 樣 性特 異 性2.兩 條 長(zhǎng) 鏈 上 的 脫 氧 核 糖 與磷 酸 交 替 排 列 在 外 側(cè) ， 構(gòu) 成基 本 骨 架 。 堿 基 排 列 在 內(nèi) 側(cè) ，堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 保 持 雙鏈 平 行 ， 氫 鍵 的 作 用 力 保持 雙 鏈 結(jié) 構(gòu) 牢 固 . 小 結(jié)二 、 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu)三 、 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 特 性一 、 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 構(gòu) 建 1234 5 67810 9GTCA1. 胞 嘧 啶2. 腺 嘌 呤3. 鳥(niǎo) 嘌 呤4. 胸 腺 嘧 啶5. 脫 氧 核 糖6. 磷 酸7. 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸8. 堿 基 對(duì)9. 氫 鍵10. 一 條 脫 氧 核 苷 酸 鏈 的 片段 下 面 是 DNA的 分 子 的 結(jié) 構(gòu) 模 式 圖 ， 說(shuō) 出 圖 中 1 10的 名 稱 。 設(shè) DNA一 條 鏈 為 1鏈 ， 互 補(bǔ) 鏈 為 2鏈 。 根 據(jù) 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則可 知 ： A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。則 在 DNA雙 鏈 中 ： A = T ， G = C可 引 申 為 ： 嘌 呤 堿 基 總 數(shù) 等 于 嘧 啶 堿 基 總 數(shù)A+G=T+C 即 A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或 A%=50%-G%（ P23導(dǎo) 學(xué) 案 第 2題 ） A 1 T 2T 1 A2G 1 C 2C 1 G 2DNA雙 鏈例 題 1、 某 雙 鏈 DNA分 子 中 ， G占 23%， 求 A占 多 少 ？解 析 ： 因 為 DNA分 子 中 ， A+G=T+C。 所 以 ，A=50% 23%=27% 雙 鏈 DNA分 子 中 ， 兩 條 鏈 中 (A總 +T總 ) %=(A1+T1)%=(A2+T2)% ， 且 A1+T1=1/2 (A總 +T總 ) A+TA+T+G+C A1 +T1 +G1 +C1A1 +T1 = A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2=A1 +T1 （ A+T）12= =A2 +T2 A 1 T 2T 1 A2G 1 C 2C 1 G 2DNA雙 鏈 例 題 3、 某 雙 鏈 DNA分 子 中 ， A與 T之 和 占 整 個(gè) DNA堿 基 總 數(shù)的 54%， 其 中 一 條 鏈 上 G占 該 鏈 堿 基 總 數(shù) 的 22%。 求 另 一 條 鏈 上G占 其 所 在 鏈 堿 基 總 數(shù) 的 百 分 含 量 。 24%（ G+C）12G1 +C1 G2 +C2= = A T=54% G+C=46% G1A1+T1+G1+C1=22% 雙 鏈 DNA分 子 中 A+T/G+C等 于 其 中 任 何 一 條 鏈 的A+T/G+C。A+TG+C A1+T1G1+C1 A2 +T2G 2 +C2= =規(guī) 律 ： 互 補(bǔ) 堿 基 和 之 比 相 等例 ： 某 DNA分 子 中 ， 當(dāng) A+T/G+C在 一 單 鏈 中 為 0.4時(shí) ， 在其 互 補(bǔ) 鏈 中 這 個(gè) 比 例 是 ： 0.4 雙 鏈 DNA分 子 中 ， 互 補(bǔ) 的 兩 條 鏈 中 非 互 補(bǔ) 堿 基 和 之 比互 為 倒 數(shù) 。 DNA分 子 中 A+G/T+C之 比 相 等 。A1+G1T1 +C1 = a T2 +C2A2 +G2 = 1/a 例 題 2、 在 DNA的 一 個(gè) 單 鏈 中 ，A+G/T+C=0.4， 上 述 比 例 在 其 互 補(bǔ) 鏈 和 整 個(gè)DNA分 子 中 分 別 是 多 少 ？2.5 1 ; A 1 T 2T 1 A2G 1 C 2C 1 G 2DNA雙 鏈 DNA分 子 中 的 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則的 有 關(guān) 計(jì) 算1. 某 生 物 細(xì) 胞 DNA分 子 的 堿 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 (C) DNA分 子 中 的 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則的 有 關(guān) 計(jì) 算3、 若 DNA分 子 的 一 條 鏈 中 （ A+T） /（ C+G） =a， 則 其 互 補(bǔ) 鏈中 該 比 值 為 （ ） A、 a B、 1/a C、 1 D、 11/a4、 若 DNA分 子 中 一 條 鏈 的 堿 基 摩 爾 比 為 A C G T 11.5 2 2.5， 則 其 互 補(bǔ) 鏈 中 嘌 呤 堿 基 與 嘧 啶 堿 基 的 摩爾 比 為A 5 4 B 4 3 C 3 2 D 5 2 (A)（ B） DNA分 子 中 的 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則的 有 關(guān) 計(jì) 算2、 根 據(jù) 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 ， 在 A G時(shí) ， 雙 鏈 DNA分 子 中 ， 下 列四 個(gè) 式 子 中 正 確 的 是 （ ） (C)