第3章 第2节DNA的分子结构

DNA分子的结构,DNA双螺旋结构模型的构建,1953年2月的一天，沃森（Watson）在伦敦的威尔金斯那里看到了弗兰克林（Franklin）拍摄的DNA照片。在弗兰克林（Franklin）拍摄的DNA照片的启发下，沃森与克里克（Crick）终于确立了DNA双螺旋结构理论，4月25日，在英国出版的国际权威杂志自然上，克里克和沃森把他们对DNA分子双螺旋结构的研究成果用文章的形式公诸于世。,揭开生命秘密的科学家们,1953年，沃森（美）和克里克（英）共同对,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DNA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）,1.基本单位（单体）,A（腺嘌呤）,G（鸟嘌呤）,C（胞嘧啶）,T（胸腺嘧啶）,二、DNA分子的结构：,磷酸,脱氧核糖,碱基,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,4种脱氧核苷酸,一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸,嘌呤碱,嘧啶碱,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链（多核苷酸链）,n脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,+(n-1)H2O,DNA聚合酶,.由两条反向平行的链构成的双螺旋结构。,.外侧是磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架；,内侧是含氮碱基。,.两条链内侧的碱基通过氢键，按碱基互补配对原则（A-T，G-C）配对连接成碱基对。,配对的一对碱基叫一个碱基对,聚合,2.DNA分子的结构特点,A,3.DNA分子的结构特性：,稳定性：,多样性：,特异性：,外侧基本骨架排列稳定不变;内侧互补配对的碱基通过氢键相连。,碱基对的数目和排列顺序多种多样.,特定的DNA有特定的碱基对排列顺序,（氢键越多，结构越稳定）,(若有n对碱基,排列方式有4n种),附：DNA分子中有关碱基的计算规律：,1、任意两不互补碱基之和相等，并且等于总碱基的50%,2、两不互补碱基之和之比在两条链中互为倒数,A+G=A+C=T+G=T+C=50%（A+T+G+C）,3、两互补碱基之和之比在两条链中相等,4、两条链中互补碱基之和的比例相等，等于所有该互补碱基之和在整个DNA中的比例,1.某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占22，那么，胞嘧啶的分子数占()A11B22C28D44,2.已知DNA的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比值在其互补链和整个DNA分子中分别是（）A.0.4和0.6B.2.5和1.0C.0.4和0.4D.0.6和1.0,3.某双链DNA分子中，G+C为全部碱基数的46%，其中一条链中A和C分别占该链碱基数的28%和22%,则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占。,C,B,26%、24%,二、DNA分子的复制,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程,（1）概念：,(2)时间：,有丝分裂间期减数第一次分裂的间期,(3)场所：,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,(4)过程：,解旋,a.解旋,合成子链,b.按碱基互补配对原则合成子链,盘旋,c.母链与子链盘旋成子代DNA,(5)条件：,a.模板：,亲代DNA的两条链,b.原料：,4种游离的脱氧核苷酸,c.酶：,解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,d.能量：,ATP,(6)结果：,(7)特点：,边解旋边复制；,半保留复制,形成两个完全相同的DNA,独特的双螺旋结构；,碱基互补配对,2.一个带标记的DNA分子,无论复制多少次,其子代只有2个DNA分子被标记的,只有2条链被标记。,1.复制n次（第n+1代），形成2n个DNA分子,3.复制n次，需要的游离脱氧核苷酸相当于合成了（2n-1）新的个DNA,DNA复制规律：,解旋酶催化,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对）,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）子链（新链）,复制后的DNA:,同时进行,复制过程,用15N标记的DNA分子,在14N的培养液中连续进行3次复制,那么后代DNA分子中,含有15N的占的比例是（）、/、/、/、/,1.基本单位核糖核苷酸,A（腺嘌呤）,G（鸟嘌呤）,C（胞嘧啶）,U（尿嘧啶）,RNA分子的结构：,磷酸,核糖,碱基,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,4种核糖核苷酸,一分子核糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸,嘌呤碱,嘧啶碱,核糖核苷酸链,1.RNA是单链结构。,2.RNA有三种：mRNA（信使RNA）tRNA（转移RNA）rRNA（核糖体RNA）,磷酸,磷酸,