DNA分子的结构(示范课)ppt课件

.,中关村DNA标志,雅典奥运会开幕式经典场景,第2节DNA分子的结构,.,一、解开DNA结构之谜,1、20世纪30年代后期，瑞典的科学家们证明DNA是不对称的。第二次世界大战以后，科学家们用电子显微镜测定出DNA分子的直径约为2nm。,.,3,2、1951年美国生物化学家查戈夫定量分析DNA分子的碱基组成，发现A=T，G=C。,.,4,3、1952年英国化学家富兰克琳（R.E.Franklin）等采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片，确认DNA为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。,.,5,4、1953年美国科学家沃森（J.D.Watson）（左）和英国科学家克里克（F.Crick）（右）提出DNA分子的双螺旋结构模型。,.,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年诺贝尔医学生理学奖。,左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森,.,、DNA的化学组成,脱氧核糖核酸,CHONP,脱氧核苷酸,复习提问,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,.,A腺嘌呤T胸腺嘧啶G鸟嘌呤C胞嘧啶,含氮碱基种类：,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,.,脱氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的结构又是如何？,.,磷酸二酯键,2、DNA分子的结构,2.1脱氧核苷酸的连接:,？,.,磷酸二酯键,.,.,A,A,T,T,G,G,G,C,C,A,T,C,1、DNA是由几条链构成的，它具有怎样的立体结构？2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,思考与讨论：,.,（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；碱基在内侧。,（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。,3.DNA分子的结构特点,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,A,A,T,T,G,G,G,C,C,A,T,C,.,碱基对,另一碱基对,嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。,A,T,G,C,氢键,G.C比例越高，DNA结构越稳定？,碱基对的种类,A-T,T-A,C-G,G-C,.,4、DNA分子的结构特性,1)稳定性：外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构,外侧恒定：,内侧配对稳定:,稳定的空间结构：,磷酸、脱氧核糖交替连接固定不变构成基本骨架,碱基对之间严格遵循碱基互补配对的原则，碱基之间通过氢键连接，维持双螺旋的稳定,每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构,.,4、DNA分子的结构特性,2）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。,以1，2，3，4四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？,44种,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（4种）：AT、TA、GC、CG。请同学们计算DNA分子上的碱基对有多少种排列方式？,如排列成4000位数？,44000种,对于特定的DNA分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？,3）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。,.,DNA的组成和结构可用五四三二一表示,五种元素：,C、H、O、N、P,四种碱基：,A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸,三种物质：,磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,两条长链：,两条反向平行的脱氧核苷酸长链,一种螺旋：,规则的双螺旋结构,.,化学组成单位,双螺旋结构,基本单位脱氧核苷酸,种类,腺嘌呤脱氧核苷酸含A,鸟嘌呤脱氧核苷酸含G,胞嘧啶脱氧核苷酸含C,胸腺嘧啶脱氧核苷酸含T,主要特点,碱基互补配对原则,DNA分子的特性,由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧由碱基对组成。碱基对由氢键相连接,多样性、特异性、稳定性（碱基4种、排列顺序=4n，n为碱基对数）,DNA结构,：A=TG=CA+G/T+C=1,小结,.,1DNA分子的基本骨架是（）A.磷脂双分子层B.规则的双螺旋结构C.脱氧核糖和磷酸交替连接D碱基间的连接,C,.,2、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,鸟嘌呤脱氧核苷酸,碱基对,氢键,一条脱氧核苷酸链的片段,、,、,、,、,、,、,、,、,、,、,.,碱基互补配对原则应用,设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则，可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C,可引申为：,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,AG=TCAC=TG,即（AG）（TC）（AC）（TG）,1,1,.,双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。,如果链中的AGTCb则链中的AGTC,b,双链中AGTC,不同链该比值不同,双链DNA分子中任何一条链A+T/G+C相等,.,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。,=,.,同理：,.,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？,2.5：1,0.4：0.4,.,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是多少？,24%,.,4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？,38%,5、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？,40%,.,规律：亲代DNA分子经n次复制后，所需游离的脱氧核苷酸数为：,N游离的脱氧核苷酸数=a(2n-1),a表示模板的碱基数,n表示复制的次数,规律3：亲代DNA分子第n次复制，所需游离的脱氧核苷酸数为：,N游离的脱氧核苷酸数=a2n-1,a表示模板的碱基数,n表示复制的次数,.,3.若DNA分子