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文档简介

第二节DNA分子的结构,1953年,美国科学家沃森(JD.Watson,1928)和英国科学家克里克(F.Crick,19162004),共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。,回眸历史,在生命的旋梯上沃森和克里克,回眸历史,早凋的“科学玫瑰”富兰克林(R.E.Franklin),她和同事威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D晶体照片,为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论,提供了决定性的实验依据。,但“科学玫瑰”没等到分享荣耀,在研究成果被承认之前就已凋谢。,(英,R.E.Franklin,19201958),X衍射技术是用X光透过物质的结晶体,使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。,DNA的X射线衍射图,回眸历史,富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图,脱氧核苷酸,1、DNA的化学组成,基本单位:,P,脱氧核糖,含氮碱基,脱氧核苷酸,元素组成:,CHONP,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,脱氧核苷,脱氧核苷酸,组成脱氧核苷酸的碱基:,胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T),腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G),因此,脱氧核苷酸也有4种,3、DNA的双螺旋结构,构成方式,位置,双螺旋外侧,双螺旋内侧,碱基对,主链,1)脱氧核糖与磷酸交替排列;,2)两条主链呈反向平行;,3)盘绕成规则的双螺旋。,1)主链上对应碱基以氢键连结成对;,2)碱基互补配对(AT,GC);,(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构.,(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;碱基排列在内侧。,(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基的配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。,DNA双螺旋结构模型,你注意到了吗?,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。,多样性,稳定性,4、DNA分子的结构特性,1)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性。,在生物体内,一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对,碱基对有:AT、TA、GC、CG。请同学们计算DNA分子有多少种?,2)特异性,碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。,3)稳定性,具有规则的双螺旋结构,答:DNA通过碱基对的排列顺序(即为脱氧核苷酸的排列顺序)储存大量的遗传信息,思考题:DNA是遗传物质,储存着大量的遗传信息,那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息?,=n,双链DNA分子中,两互补碱基相等;任意两个不互补碱基之和恒等,各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,规律总结:,A=T,C=G,A+G=T+C=A+C=T+G=50%,=n,双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.,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。,m%,m%,有关DNA中的碱基计算,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。所以,,A=50%23%=27%,2、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;,0.40.4,3、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22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。,解析一:,设DNA分子碱基总数为100.,已知:A+T=54,则G+C=46,所以,G1+C1=G2+C2=23,所以,C2=G1=11,则:G2=2311=12,解析二:,因为G2=C1,24%,1、某双链DNA分子的碱基中,鸟嘌呤占30%,则胸腺嘧啶为_,2、一个DNA分子的碱基中,腺嘌呤占20%,那么在含有100个碱基对的DNA分子中,胞嘧啶应是_,3、DNA分子的一条单链中,A=20%,T=22%,求整个DNA分子中G=_,20%,60个,29%,4、(2000上海)由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达()A、4120B、1204C、460D、604,C,练习:,5.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m时,求:(1)在另一互补链中这一比例是多少?,1/m,(2)这个比例关系在整个分子中又是多少?,1,(3)在另一互补链中这一比例是多少?,n,(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?,n,6:从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()、26%、24%、14%、11%,A,当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n时,求:,基础知识简答,1、沃森和克里克于年提出了著名的模型,为合理地解释遗传物质的奠定了基础。2、DNA又称,组成它的基本单位是(由一分子、一分子、一分子组成)。组成DNA的碱基共有种(符号表示为),脱氧核苷共有种(名称是、)。,1953,DNA双螺旋,各种功能,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,4,ATGC,4,胞嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,3、DNA的双螺旋结构是由平行的长链而成,排在外侧的和交替连接构成基本骨架,通过连接起来的排列在内侧。碱基对的组成规律是与配对,(A)一定与(T)配对,(G)一定与(C)配对,反之亦然,这种一一对应的关系叫做原则。4、DNA的碱基只有种,碱基对只有种,而分子结构具有性,这完全是碱基对的千变万化的结果。,两条,脱氧核糖核酸,盘旋,脱氧核糖,磷酸,氢键,碱基对,嘌呤,嘧啶,腺嘌呤,胸腺嘧啶,鸟嘌呤,胞嘧啶,碱基互补配对,4,两,多样,排列次序,4、下图是DNA分子结构模式图,用文字填出110的名称。,胞嘧啶(C),腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胸腺嘧啶(T),脱氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基对,氢键,一条脱氧核苷酸链的片段,有关DNA中的碱基计算,1、与DNA结构有关的碱基计算,(A+G)/(T+C)=,(A+C)/(T+G)=

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