第2節(jié)  DNA分子的結(jié)構(gòu)

　　提問：核酸有幾種？
　　回答：核酸有兩種：核糖核酸rna和脫氧核糖核酸dna。
　　提問：核酸是由哪些元素組成的？
　　回答：核酸是由c、h、0、n、p五種元素組成的。
　　提問：構(gòu)成核酸的基本單位是什么？
　　回答：是核苷酸。
　　講述：核苷酸有兩大類：一類是構(gòu)成rna的基本單位：核核苷酸；另一類是構(gòu)成dna的基本單位：脫氧核糖核苷酸。
　　提問：在粗提取dna的實驗中，dna哪一個重要特性是在實驗中應(yīng)引起注意的？
　　（回答：極易吸附于玻璃上因而不能用玻璃試管。）
　　提問：rna與dna有何區(qū)別？（學生討論：略）
　　教師小結(jié)：出示幻燈片，附表于后。
　　講述：1953年英國科學家克里克和美國科學家沃森共同提出了dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
　　1.構(gòu)成dna分子的基本單位——脫氧核糖核苷酸。
　　（出示幻燈片）
　　講述：戊糖的第二號碳原子脫去了一個氧原子，故為脫氧核糖；含n堿基與脫氧核糖的第一號碳原子間脫去一個水分子連在一起構(gòu)成一分子核苷；磷酸分子與脫氧核糖的第五號碳原子間脫去一個水分子連在一起構(gòu)成一分子脫氧核糖核苷酸；構(gòu)成脫氧核苷酸的含n堿基共有4種：嘌呤：腺嘌呤a、鳥嘌呤g；嘧啶：胞嘧啶c、胸腺嘧啶t。
　　由此：四種含n堿基分別構(gòu)成了四種脫氧核苷酸：腺嘌呤（a）脫氧核苷酸。鳥嘌呤（g）脫氧核苷酸。胞嘧啶（c）脫氧核苷酸、胸腺嘧啶（t）脫氧核苷酸。
　　2.脫氧核苷酸間通過脫水縮合連在一起成為多核苷酸鏈。
　　（出示幻燈片）
　　講述：上一分子脫氧核苷酸的第3號碳原子脫去（-oh），下一分子脫氧核苷酸的磷酸分子脫去（-h），這樣脫去一分子水使兩個脫氧核苷酸連在一起。多個脫氧核苷酸通過脫水縮合便形成了脫氧核苷酸鏈（多核苷酸鏈）：外側(cè)鏈“磷酸—脫氧核糖”交替排列，含n堿基連在鏈的脫氧核糖上。
　　3.dna分子是由兩條平行且反向的多核苷酸鏈構(gòu)成。
　　講述：在雙核苷酸鏈的外側(cè)骨架一條為：磷—脫—磷—脫；另一條為：脫—磷—脫—磷；兩條鏈上的脫氧核苷酸數(shù)目相等，長度一樣，排列反向；內(nèi)部的堿基間嚴格遵循堿基互補配對原則：一條鏈上有堿基a，另一條鏈必有堿基t與其配對，一條鏈上有堿基c，另一條鏈上必有堿基g與其配對；堿基間通過氫鍵連在一起：a與t有兩個氫鍵，g與c有三個氫鍵。由此，在雙鏈dna分子中：嘧啶堿基的總數(shù)與嘌呤堿基的總數(shù)相等。a＋g＝c＋t。這可作為判斷單、雙鏈dna的唯一依據(jù)。但不同生物的dna分子中at對和gc對的比例不同：
　　（a＋t）/（g＋c）＝a(不同生物a值不同）。
　　4.dna分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
　　（出示dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型）
　　講述：在dna分子的雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)中：①共有四種堿基對：at對、ta對、gc對、cg對。②每螺旋一周一條鏈由10個脫氧核苷酸構(gòu)成，也就是有10對堿基可螺旋為一周，這樣的螺旋結(jié)構(gòu)對鏈上的脫氧核苷酸順序無任何限制。因此，dna分子中的脫氧核苷酸的排列順序千變?nèi)f化。從四種堿基中任選三種在一條鏈上作全排列的形式就有43＝64種。假設(shè)一條鏈上有4000個堿基，按全排列的公式推算則有多少種排列順序呢？
  （讓學生通過對數(shù)計算可以得出44000=102408種）
　　這樣千變?nèi)f化的順序決定了生物界的多樣性。人類中找不到兩個人的指紋完全相同就在于此。但是，每一dna都有其特異的脫氧核苷酸的排列順序。由此，我們完全可以通過對dna中脫氧核苷酸序列的測定建立人的dna檔案，鑒別人的血緣關(guān)系，為刑事案的偵破提供可靠依據(jù)，是人類基因組計劃研究的重要組成部分。