双螺旋结构模型的要点

dna双螺旋结构讲解DNA（去氧核糖核酸）是构成生命的基本分子之一，它的结构是一种双螺旋形状。

这种双螺旋结构类似于一个纺锤形的旋转梯子，由两条相互缠绕的链组成。

每条链都由一系列称为核苷酸的单元构成，这些核苷酸包括脱氧核糖、磷酸和氮碱基。

氮碱基有四种类型：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。

这些碱基按照一定的规则配对，A氮碱基与T氮碱基配对，C氮碱基与G氮碱基配对，形成了一种稳定的双螺旋结构。

DNA双螺旋结构的发现源于20世纪50年代的科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的研究成果。

他们根据当时已有的实验数据和理论知识，提出了一种具有双螺旋结构的DNA模型，并于1953年发表了这一重要的发现。

这个发现对于后来的遗传学和生物学研究产生了深远的影响。

DNA的双螺旋结构使得它具有许多重要的功能。

首先，这种结构使得DNA能够稳定地保存和传递遗传信息。

每条链上的氮碱基序列可以编码生物体的遗传信息，通过复制和分离，这些信息可以传递给后代。

其次，双螺旋结构还使得DNA能够进行DNA复制和基因表达等生物过程。

当DNA复制时，两条链可以分开，每条链可以作为模板合成一条新的互补链，从而产生两条完全相同的DNA分子。

在基因表达过程中，DNA的信息被转录成RNA，然后进一步翻译成蛋白质，这些蛋白质构成了生物体的基本组成部分。

DNA的双螺旋结构也具有一定的动态性。

由于DNA链之间的氢键作用力，两条链可以相对旋转和移动，从而产生一些结构上的变化。

这些变化可以使得DNA与其他分子发生相互作用，从而调节基因的表达和细胞的功能。

这种结构的动态性是生命的基础，也是维持生命活动的重要机制之一。

总的来说，DNA双螺旋结构是生命的基础，它稳定地保存和传递遗传信息，并参与了生物体的复制、基因表达和细胞功能调节等重要过程。

这种结构的发现和研究对于深入理解生命的本质和机制具有重要的意义，也为生物学和医学领域的研究提供了重要的基础。

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9李良超,袁良杰,杨毅涌等.水杨酸镍配合物的合成和红外光.光谱学与光谱分析,2000,20(5):671—672.10徐圣经,曹双林,夏继宁等.微量液基稀释法与琼脂稀释法测定马拉色菌体外抗真菌药物敏感性.中华皮肤科杂志, 2011,44(10):704—707.11魏赛金,徐佳,程新等.农抗702可湿性粉剂防治水稻病原真菌的药效评价.江西农业大学学报,201l,33(3):0488—0492. 12唐静,周立刚,曹晓冬等.植物提取物、碳酸钠和碳酸氢钠室内对杨树溃疡病菌生长的抑制作用.植物病理学报,2006, 36(5):446—453.13Malamy J.,Carr J.P.,Klessig D.F.et al.Salicylic acid:a likely endogenous signal in the resistance response of tobaccoto viral infection.Science,1990,250:1002—1004.14Rao M.V.,Paliyath G.,Ormrod P.et al.Influence of salicylic acid on H2O2product ion,oxidative stress,and H2O2 metabolizating enzymes.Plant Physiology,1997,115:137—149. 15Klessig D.F.,Malamy J..The salicylic acid signal in plant-s.Plant Molecular Biology,1994,26:1439—1458.16李淑菊,马德华,庞金安等.水杨酸对黄瓜几种酶活性及抗病性的诱导作用.华北农学报,2000,15(2):118—122.17曾凯芳,姜微波.水杨酸处理对采后绿熟芒果炭疽病抗病性的诱导.中国农业大学学报,2005,10(2):36—40.（E－mail:89gejian@）54生物学通报2013年第48卷第6期苏教版高中《生物》必修2中关于“DNA分子的组成和结构”一节，内容比较抽象，学生只看教材中的插图，很难理解。

DNA 的二级结构•DNA双螺旋结构的主要依据•DNA双螺旋结构的要点•DNA双螺旋结构与DNA复制1944年Avery等的重要发现,首次严密地证实了DNA就是遗传物质的事实。

随后，一些研究逐步肯定了核酸作为遗传物质在生物界的普遍意义。

至50年代初, 已经对DNA和RNA中的化学成分, 碱基的比例关系及核苷酸之间的连接键等重要问题有了明确的认识。

在此背景下, 研究者们面临着一个揭示生命奥秘的十分关键且诱人的命题:作为遗传载体的DNA分子,应该具有怎样的结构?1953年,Watson和Crick以非凡的洞察力, 得出了正确的答案。

他们以立体化学上的最适构型建立了一个与DNA X射线衍射资料相符的分子模型-DNA双螺旋结构模型。

这是一个能够在分子水平上阐述遗传(基因复制)的基本特征的DNA二级结构。

它使长期以来神秘的基因成为了真实的分子实体,是分子遗传学诞生的标志,并且开拓了分子生物学发展的未来。

DNA双螺旋结构的主要依据：50年代初的核酸研究现状已经使人们普遍接受了这样的观点：多核苷酸的特定序列是遗传信息所在。

尽管当时还没有任何能直接说明这一点及其它基因作用原理的实验依据，但这一概念无疑对设想DNA结构是非常重要的。

可以说,Watson和Crick提出的模型是在人们意识到核酸重要性的历史条件下,集各项DNA研究成果于一体的产物。

但对建立DNA 双螺旋结构有直接影响的主要是以下两方面的依据：(1)Chatgaff 对DNA碱基组成的研究结果：1949-1951年间，Chatgaff应用紫外分光光度法结合纸层析等技术,对不同来源的DNA进行了碱基定量分析, 得出了组成DNA的四种碱基的比例关系(见下表)。

从中可发现碱基组成的下列共同规律：(1)以摩尔含量表示，不同来源的DNA都存在着这种关系，即[A]=[T]和[C]=[G]；(2) 不同物种组织DNA在总的碱基组成上有很大的变化，表现在A+T/G+C比值的不同, 但同种生物的不同组织DNA碱基组成相同；(3)嘌呤碱基的总和与嘧啶碱基的总和相等。

DNA双螺旋结构1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA双螺旋结构的模型，他们的研究成果奠定了现代生物学的基础。

DNA（脱氧核糖核酸）是一种长链分子，由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞喉嘧啶）组成。

沃森和克里克的模型展示了DNA双螺旋结构由两个互相缠绕的链组成，每个链由磷酸和脱氧核糖依次排列形成。

两条链之间通过碱基对之间的氢键相互连接，形成了一个稳定的结构。

DNA双螺旋结构的形成起源于碱基对之间的氢键相互作用。

碱基对中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间形成两个氢键，而鸟嘌呤和鳞喉嘧啶之间形成三个氢键。

这些氢键使得两条链相互连接，稳定地形成一个双螺旋结构。

沃森和克里克通过X射线晶体衍射数据和化学组成分析成功解析了这一结构，并提出了著名的“A-T、G-C”碱基对配对规则。

DNA双螺旋结构具有许多独特的特点。

首先，它是一种右旋结构，每一圈呈现出10个碱基对。

其次，两条链之间的碱基配对是互补的，即腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与鳞喉嘧啶配对。

这种互补性使得DNA分子能够复制和转录，是生物遗传信息的基础。

此外，DNA双螺旋结构还具有很大的稳定性，碱基对之间的氢键能够提供足够的强度，以保持结构的完整性。

DNA双螺旋结构在生物学领域中有着广泛的应用。

首先，它为生物体内的基因信息编码和传递提供了基础。

每个基因都是由DNA分子组成，通过碱基序列的不同排列，决定了生物体的遗传特征。

其次，DNA双螺旋结构还是许多生物学研究的重要工具。

科学家可以通过对DNA分子的测序和分析，研究一些重要的生物过程，如基因表达、突变、进化等。

此外，DNA双螺旋结构还被应用于将外源基因导入到细胞中的基因工程技术中，为人类疾病的治疗和基因筛查提供了基础。

总之，DNA双螺旋结构是生物界中一种重要的分子结构，它的形成源于碱基对之间的氢键相互作用。

DNA双螺旋结构具有独特的结构特点和稳定性，为基因信息的传递和生物学研究提供了基础。

高中生物dna双螺旋结构教案目标：1. 了解DNA的基本结构和功能2. 理解DNA双螺旋结构的组成和作用3. 学会如何绘制DNA的双螺旋结构模型教学步骤：1. 导入：通过展示DNA的分子结构模型或图片来引起学生的兴趣，向学生介绍DNA的基本概念和功能。

2. 讲解：讲解DNA的双螺旋结构是由两根螺旋状的链条组成的，每根链条由磷酸、脱氧核糖和碱基组成。

碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。

A总是与T配对，C总是与G配对，形成碱基对。

双链螺旋的两个链条是反向排列的，一个链条从5'端到3'端，另一个链条从3'端到5'端。

3. 实践：让学生根据所学知识绘制DNA的双螺旋结构模型，可以使用纸板、彩色纸等材料来模拟DNA的分子结构。

帮助学生理解碱基对的配对规则和螺旋结构。

4. 总结：总结DNA的双螺旋结构的组成和作用，强调DNA在遗传信息传递中的重要性。

激发学生对生物学的兴趣，鼓励他们深入学习和探索。

扩展活动：1. 让学生通过研究DNA的序列和碱基对配对规则来理解基因的编码和蛋白质的合成过程。

2. 了解DNA的修复机制和突变对生物体的影响。

3. 研究DNA在遗传疾病、进化和生物技术领域的应用。

教学资源：1. DNA双螺旋结构的图片或模型2. 纸板、彩色纸等制作DNA双螺旋结构模型的材料3. 生物教科书和参考资料评估：观察学生在绘制DNA双螺旋结构模型时的理解程度和操作技能，或者要求学生书面回答关于DNA双螺旋结构的问题来检验他们的学习效果。

DNA双螺旋模型的建立过程1953年，两位年轻的科学家美国的沃森(J．D．Watson)和英国的克里克(F．H．C．Crick)发现了DNA双螺旋结构，这一发现是20世纪生物学的伟大成就之一，有人甚至认为，“在整个生物学史上比之双螺旋的发现，几乎没有更为决定性的突破。

”沃森-克里克的成功不是偶然的，他们在DNA双螺旋结构的发现过程中，综合了3个学派(生化学派、结构学派、信息学派)的研究成果，成功地运用了模型方法。

1．酝酿期(模型孕育期) 这一时期持续的时间较长，主要是为建造模型作思想上、资料上的准备，并形成建模的目的与基本思路。

本世纪40年代，当大多数生物学家由于受四核苷酸理论的影响，放弃DNA作为遗传物质的思想时，沃森却直觉地预感到DNA是基本的遗传物质。

迈尔认为：“这些研究者中，沃森先于任何其他人，认识到了DNA分子在生物学中的决定性价值，同时正是这种理解激励他不懈地推进这项工作直到成功的结论。

”然而，直到1950年，结构学派权威威尔金斯(M·Wilkins)还感到纳闷：“核酸在细胞中是干什么的？”当沃森-克里克确立研究DNA的重要性后，立即认识到要了解DNA的功能，首先就要弄清DNA的结构，而研究DNA的结构又不能不顾及它的生物学功能。

他们认为，威尔金斯将DNA的结构与功能割裂开来的研究方法必然会把研究引入死胡同。

基于上述认识，沃森和克里克试图运用有关DNA的结构资料和生化资料建立一种分子模型。

早在20世纪30年代初期，生物化学家就已确定了DNA的化学组成：DNA是由4种脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸包括1分子碱基、1分子脱氧核糖和1分子磷酸：DNA的纵向骨架是由脱氧核糖和磷酸交替组成的。

那么这3种分子是如何相连的？根据威尔金斯和富兰克林的X射线衍射研究，已经清楚DNA分子是由许多亚单位堆积而成的，这些亚单位有着规则的螺旋几何形状，每3.4单位重复一次，并且弄清了DNA分子是一种长链多聚体，有不变的直径。

生物化学核酸化学1、核酸完全水解产物有磷酸、戊糖、碱基。

不完全水解产物有核苷酸、核苷、磷酸、戊糖、碱基。

2、碱基成对的依据(chargaff定则）：(1)同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同；不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在(A＋T)/(G＋C)比值的不同。

（2）双链DNA，[A］=［T]，[G］=［C]，［A＋G］=［C]＋［T]。

3、双螺旋结构模型的要点：（1）两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕形成右手双螺旋。

反向平行是指一条链是5’－3’端，则另一条链必为3’-5’端。

（2）磷酸与核糖彼此通过3’,5’-磷酸二酯键相连接位于双螺旋外侧，形成DNA分子的骨架。

碱基位于内侧。

碱基平面与螺旋轴基本垂直，糖环平面与螺旋轴基本平行。

（3）双螺旋的直径为2nm，沿中心轴每旋转一周有10个碱基对（bp）,螺距为3.4nm。

两个相邻的碱基对之间相距的高度，即碱基堆积距离为0.34nm，两个脱氧核苷酸之间的夹角为36°。

（4）双螺旋结构上有二条螺形凹沟，较深的沟称大沟，较浅的称小沟。

大小沟的宽度、深度的变化是DNA活性调控的方式之一。

(5)两条脱氧核苷酸链依靠碱基互补原则进行配对。

彼此碱基之间靠A＝T配对形成两个氢键、G＝C配对形成三个氢键稳定结构。

（6）氢键、碱基堆积力、离子键——作用力。

4、DNA的双螺旋结构的意义：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。

该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。

5、tRNA的3’端有游离羟基（CCA--OH)6、高粘度：DNA的粘度比RNA的大得多。

当核酸溶液因受热或在其他因素作用下发生螺旋向线性过渡时，粘度会降低。

7、紫外吸收：由于核酸组分嘌呤和嘧啶具有强烈的紫外吸收性能，所以核酸也有强烈的紫外吸收，最大吸收值在260nm处。