3.2_DNA的分子结构

第2节DNA的分子结构,1、中文名称：2、元素组成：3、基本单位的名称：4、基本单位的3个组成部分：,脱氧核糖核酸,C、H、O、N、P,脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）,DNA相关知识的回顾：,沃森和克里克,2004年7月28日，“分子生物学之父”克里克在圣地牙哥加州大学医院与世长辞，享年88岁。1953年4月25日，克里克和沃森在自然杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。,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,脱氧核苷酸的种类,1、20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。2、1943年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。3、1951年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究，发现DNA是一种螺旋结构。4、女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。,DNA双螺旋结构模型的构建,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,DNA的空间结构,A,A,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,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,脱氧核苷酸之间的连接方式,磷酸二酯键,脱氧核苷酸如何构成DNA，DNA分子结构具有哪些特点？,思考与讨论（P49）：,DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？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？DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,（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。,DNA分子的结构特点,（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A只和T配对(形成二个氢键)、C只和G配对(形成三个氢键),即碱基互补配对原则。,DNA分子的特性：,多样性：,碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：AT、TA、GC、CG,而n个碱基对的组合方式有4n种.如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。,特异性：,不同的生物，碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。,稳定性：,外侧的脱氧核糖和磷酸的相间排列方式不变，内侧碱基配对方式稳定不变。,DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息.,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,脱氧核苷酸,碱基对,氢键,一条脱氧核苷酸长链的片段,碱基互补配对原则规律总结,碱基配对有一定的规律：（1）腺嘌呤A只与胸腺嘧啶T配对，即A-T。（2）鸟嘌呤G只与胞嘧啶C配对，即G-C。,碱基互补配对原则规律总结,思考：,物种不同，结果不同，体现的是物种的差异。,在双链DNA分子中：在一个双链DNA分子中，设百分含量：=1由于所以即：嘌呤碱基含量嘧啶碱基含量,1,任意两个不互补碱基之和恒等，且各占DNA总碱基数的50%,双链DNA分子中，如一条链中的A1+G1/T1+C1=n,两条链中A+G/T+C互为倒数。两不互补碱基之和的比值=另一互补链中这一比值的倒数。,双链DNA分子中,A1+T1A2+T2,G1+C1G2+C2,A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,n,n,一条链中互补的两碱基之和占该单链的比例DNA分子中两条链中这两碱基占总碱基的比例,=,=,1、在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占（）A、15%B、30%C、35%D、70%,A,2、已知DNA分子中的一条单链中A+G/T+C的值为0.5，则另一条链中A+G/T+C的值为（），该DNA分子中A+G/T+C的值为（）。,2,1,26%24%,4.一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，该DNA分子的一条单链中，A和C分别占该单链的28和22，则该DNA分子的另一条单链中，A和C分别占这一单链的百分比是多少？,3.某DNA分子的一条单链中,A占20,T占30，则该DNA分子中的C占全部碱基的（）。,25%,(3)在另一条互补链中这种比例是_(4)这个比例关系在整个DNA分子中是_,n,n,两链之间非互补碱基只和互为倒数,在同一DNA种双链和单链的互补碱基之和之比相等,碱基对,另一碱基对,氢键,嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只与T配对、C只与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。,思考：AT和GC之间，哪者的稳定性更高？,GC。因为在化学反应中断开化学键需要吸收能量，而G与C之间有三个氢键，因此更稳定。所以，DNA分子中只要含有更多的G与C就更加稳定。,1赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：培养噬菌体35S和32P标记噬菌体放射性检测离心分离实验步骤的先后顺序为（）ABCD2噬菌体侵染细菌实验不能证明（）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性DNA分子结构的相对稳定性DNA能指导蛋白质的合成DNA能产生可遗传变异DNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质ABCD,3将某噬菌体的外壳用35S标记，DNA用32P标记。细菌用15N进行标记，将该噬菌体侵染细菌。在噬菌体大量增殖后，任意抽查某一个噬菌体，则该噬菌体（）A不含35S，可能含32P，含15NB含35S，含32P，可能含15NC不含35S，不含32P，含15ND不含35S,4含35S、32P的噬菌体侵染细菌，结果子代噬菌体（）蛋白质均有放射性蛋白质均无放射性DNA绝大多数有放射性DNA绝大多数无放射性ABCD,5DNA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,6下列有关DNA双螺旋结构主链特征的表述中哪一项是错误的？（）A由脱氧核苷酸与磷酸交互排列而成B两条主链方向相反但保持平行C两条主链按一定的规则盘绕成双螺旋D排列在双螺旋的外侧且极为稳定,7决定生物多样性的根本原因是（）ADNA的多样性B蛋白质的多样性C细胞的多样性D环境的多样性,1赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：培养噬菌体35S和32P标记噬菌体放射性检测离心分离实验步骤的先后顺序为（）ABCD2噬菌体侵染细菌实验不能证明（）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性DNA分子结构的相对稳定性DNA能指导蛋白质的合成DNA能产生可遗传变异DNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质ABCD,C,C,3将某噬菌体的外壳用35S标记，DNA用32P标记。细菌用15N进行标记，将该噬菌体侵染细菌。在噬菌体大量增殖后，任意抽查某一个噬菌体，则该噬菌体（）A不含35S，可能含32P，含15NB含35S，含32P，可能含15NC不含35S，不含32P，含15ND不含35S,A,4含35S、32P的噬菌体侵染细菌，结果子代噬菌体（）蛋白质均有放射性蛋白质均无放射性DNA绝大多数有放射性DNA绝大多数无放射性ABCD,5DNA分子的基本骨架是（）A磷脂双分子层B规则的双螺旋