3.2第二节DNA的结构.pptVIP

第二节DNA分子的结构 1953年 美国科学家沃森 J D Watson 1928 和英国科学家克里克 F Crick 1916 2004 共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型 这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现 它标志着生物学的研究进入分子的水平 因为这项 生物科学中最具有革命性的发现 两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖 沃森 克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔奖 左一 威尔金斯左三 克里克左五 沃森 回眸历史 一 DNA双螺旋结构模型的构建历程 1 沃森和克里克在构建模型的过程中 利用了他人的哪些经验和成果 组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸 DNA是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的 英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱 美国生物化学家鲍林揭示生物大分子的方法即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法 奥地利生物化学家查戈夫的研究成果 2 沃森和克里克在构建模型的过程中 出现了哪些错误 他们是如何对待和纠正这些错误的 3 沃森和克里克在构建模型的过程中涉及到哪些学科的知识 用到了哪些方法 这对你理解生物科学的发展有什么启示 X射线衍射结构分析的方法 包括了数学计算方法 建构模型的方法 物理学生物化学数学分子生物学 现代科学技术中许多成果的取得 都是多学科交叉运用的结果 反过来 多学科交叉的运用 又会促进学科的发展 脱氧核苷酸 DNA的基本单位 P 脱氧核糖 含氮碱基 脱氧核苷酸 DNA的元素组成 CHONP DNA的中文名称 脱氧核糖核酸 一 DNA双螺旋结构模型的构建 1 脱氧核苷酸模型的构建 组成脱氧核苷酸的碱基 嘧啶碱基 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 嘌呤碱基 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 因此 脱氧核苷酸也有4种 腺膘呤脱氧核苷酸 A 胞嘧啶脱氧核苷酸 C 鸟瞟呤脱氧核苷酸 G T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 氨基酸蛋白质 脱氧核苷酸DNA 脱水缩合 两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接 P 脱氧核糖 N 磷酸二酯键 1 2 3 4 5 2 脱氧核苷酸链模型的构建 脱氧核苷酸连成长链过程演示 磷酸二酯键 3 DNA分子平面模型的构建 4 DNA的空间结构 双螺旋结构模型的构建 二 DNA双螺旋结构特点 磷酸 脱氧核糖交替连接构成基本骨架 3 2条链上的碱基通过氢键形成碱基对 并遵循碱基互补配对原则 内侧 2 外侧 1 2条链反向平行 碱基对 1 何谓反向平行 3 4 5 1 3 4 5 1 3 4 5 1 3 4 5 A T之间形成2个氢键 C G之间形成3个氢键 DNA碱基互补配对情况图解 1 下面是DNA的分子结构模式图 说出图中1 10的名称 1 胞嘧啶2 腺嘌呤3 鸟嘌呤4 胸腺嘧啶5 脱氧核糖6 磷酸7 胸腺嘧啶脱氧核苷酸8 碱基对9 氢键10 一条脱氧核苷酸链的片段 课堂反馈 1 DNA哪些结构特点使得DNA比较稳定 基本骨架 碱基对的排列顺序 学习新知 2 DNA哪些结构在不同DNA分子之间存在不同 碱基互补配对原则 遗传信息 DNA上脱氧核苷酸 或碱基或碱基对 的排列顺序 多样性 碱基对排列顺序千变万化 特异性 每种生物的DNA分子都有特异的碱基数目和排列顺序 稳定性 分子骨架中脱氧核糖和磷酸交替排列方式固定不变 碱基互补配对方式不变 四 DNA的特性 DNA的相关计算 1 在DNA中 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 2 含有n个碱基对的DNA 其碱基对排列顺序可能有4n种 一个DNA分子含有3000个碱基 其碱基对排列顺序可能有种 41500 3 双链DNA 两互补碱基的数目相等 A T G C 任意两个不互补碱基之和的比值等于1 A T G C A G T C A G A G T C T C A G T C 50 A G T C T C A G A C T G T G A C 1 DNA中的相关计算 任意两个不互补碱基之和相等 任意两个不互补碱基之和 各占碱基总数的50 1 某双链DNA分子中 G占23 求A占多少 解析 因为DNA分子中 A G T C 50 所以 A 50 23 27 设DNA一条链为1链 互补链为2链 根据碱基互补配对原则 A1 T1 G1 C1 A2 T2 G2 C2 A1 T1 A2 T2 G1 C1 G2 C2 互补碱基之和的比值 双链DNA分子中A T G C等于其中任何一条链的A T G C A T G C 可知 A1 T2A2 T1 G1 C2G2 C1 非互补碱基之和的比值 双链DNA分子中 互补的两条链中A G T C互为倒数 A1 G1 T1 C1 T2 C2 A2 G2 在DNA的一个单链中 A G T C 0 4 上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少 若DNA的一个单链中 A T G C 0 4 上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少 2 51 0 40 4 双链DNA分子中 A T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A T占该链碱基总数的百分比 其中任何一条链A T是整个DNA分子A T的一半 3 某双链DNA分子中 A与T之和占整个DNA碱基总数的54 其中一条链上G占该链碱基总数的2