DNA的分子结构课件

第三章基因的本质,的分子结构,一、对DNA分子双螺旋结构的发现和认识过程,1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。,DNA的基本组成元素有哪些？,C、H、O、N、P,DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？,脱氧核苷酸=含氮碱基+脱氧核糖+磷酸,含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）,2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。,3、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的初步构想。,4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C)。,5、1953年沃森和克里克发表论文核酸的分子结构模型脱氧核糖核酸的一个结构模型。,二、DNA的空间结构,以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。,从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构,DNA的结构模式图,从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构,放大,1、DNA的化学组成,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,脱氧核苷,脱氧核苷酸,DNA的基本单位脱氧核苷酸,脱氧核糖,含氮碱基,磷酸,A,G,C,T,腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,1、DNA的化学组成,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,脱氧核苷酸的种类,腺嘌呤脱氧核苷酸,四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链,磷酸二酯键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,氢键,2、DNA分子的平面结构,脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数=磷酸分子数,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。,（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。ATGC,3.DNA双螺旋结构的主要特点,5,4、DNA分子特性：,碱基对数目和排列顺序的不同，构成了DNA分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。,不同的DNA有特定的碱基对排列顺序,（1）多样性：,（2）特异性：,外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定不变,内侧：通过氢键形成的碱基对使两条脱氧核苷酸长链稳固的并联起来,（3）稳定性：,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？,5、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,在DNA双链中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C即A+G/T+C=1，所以，（A+G）占整条DNA链碱基总数的50%，（T+C）%也等于50%,例题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%,即：两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于50%,双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。,例题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？,2.51,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,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。,例题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。,24%,AT=54%G+C=46%,双链DNA分子中：A=（A1+A2）/2,A+T/G+C因DNA或生物的种类不同而不同,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、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（)b0.5B.b0.5C.胞嘧啶为a(1/2b1)D.胞嘧啶为b(1/2a1),C,6、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%,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、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,化学组成单位,双螺旋结构,基本单位脱氧核苷酸,种类,四种,主要特点,碱基互补配对原则,DNA分子的多样性、特异性和稳定性,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，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。,碱基4种、碱基对4种、排列顺序不同,DNA的结构,DNA双螺旋结构的构建,小结,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%,练习：,4.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,当在一单链中,如果(A+T