第二节DNA分子结构和特点

1、一、一、 dnadna分子结构的发现分子结构的发现沃森和克里克沃森和克里克富兰克琳（富兰克琳（r.e.franklin）（19201958年）年）威尔金斯（威尔金斯（m.willikins）（19162004年）年）franklin拍摄的拍摄的dna的的x衍射图衍射图3.威尔金斯 4. 4.根据根据 franklin franklin 的的x x射线衍射技术拍摄的射线衍射技术拍摄的dnadna照片照片, ,沃森和克里克构建了磷酸和脱氧核糖沃森和克里克构建了磷酸和脱氧核糖骨架安排在螺旋外部骨架安排在螺旋外部, ,碱基在内部的双链螺旋碱基在内部的双链螺旋结构。结构。 5.1952 5.1952年，

2、沃森和克里克从查哥夫那里得到年，沃森和克里克从查哥夫那里得到了一个重要信息，了一个重要信息，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶，鸟嘌呤的量等于胞嘧啶鸟嘌呤的量等于胞嘧啶。又根据古伦德于。又根据古伦德于19481948年提出的碱基间以氢键相连的理论，改变的碱年提出的碱基间以氢键相连的理论，改变的碱基配对方式，构建了新的基配对方式，构建了新的dnadna模型，同时也能模型，同时也能解释解释dnadna的复制。的复制。沃森和克里克沃森和克里克于于19531953年年2 2月月2828日研究成功第日研究成功第一个一个dnadna分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型1 1、组成元素、组成元素

3、 c c、h h、o o、n n、p p3 3、基本组成单位：、基本组成单位：核苷酸核苷酸二二. .核酸的基本单位核酸的基本单位五碳五碳糖糖磷酸磷酸碱基碱基一分子核苷酸一分子一分子核苷酸一分子 + + 一分子一分子 + + 一分子一分子 。五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸2 2、相对分子质量、相对分子质量 生物大分子生物大分子脱氧核苷酸脱氧核苷酸agct腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸4 4、脱氧核苷酸的种类、脱氧核苷酸的种类脱氧脱氧核糖核糖p p含氮碱基含氮碱基种种类类agct腺嘌呤腺嘌

4、呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶ap脱氧脱氧核糖核糖gp脱氧脱氧核糖核糖cp脱氧脱氧核糖核糖pt脱氧脱氧核糖核糖a tg c碱基互补碱基互补配对原则配对原则三三.dna.dna分子的结构分子的结构cp脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖tpcp脱氧脱氧核糖核糖gp脱氧脱氧核糖核糖ap脱氧脱氧核糖核糖gp脱氧脱氧核糖核糖1.dna1.dna双螺旋结构双螺旋结构模型的要点模型的要点(1)(1)两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构。(2)(2)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。成基本骨架，碱基排列

5、在内侧。(3)(3)碱基按碱基互补配对原则以氢键相连接。碱基按碱基互补配对原则以氢键相连接。三三.dna.dna分子的结构分子的结构2.dna2.dna分子的特点分子的特点三三.dna.dna分子的结构分子的结构（1 1）分子结构相对稳定）分子结构相对稳定（2 2）多样性）多样性（3 3）特异性）特异性3.3.有关碱基的计算：有关碱基的计算：地球上的一切生物的遗传物质都是地球上的一切生物的遗传物质都是 a.a.核酸核酸 b.b.核苷酸核苷酸 c.c.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 d. d. 核糖核酸核糖核酸下列只含一种核酸的生物是下列只含一种核酸的生物是 a a小麦小麦 b b酵母菌酵母菌 c c

6、病毒病毒 d d变形虫变形虫4、空间结构、空间结构四四.rna.rna分子的结构和分类分子的结构和分类（1 1）分类）分类mrnamrna（信使（信使rnarna）trnatrna（转运（转运rnarna）rrnarrna（核糖体（核糖体rnarna）病毒病毒rnarna（遗传物质）（遗传物质）有细胞结构有细胞结构无细胞结构：无细胞结构：（2 2） rnarna的分子结构的分子结构连连 接接 augcagcu腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸（2） rna的基本单位的基本单位核糖核糖p p含氮碱基含

7、氮碱基种种类类agcu腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶agct腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸比较：比较： dna的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸dna脱氧核糖脱氧核糖磷磷 酸酸(pi)(pi)腺嘌呤腺嘌呤(a) (a) 鸟嘌呤鸟嘌呤(g) (g) 胞嘧啶胞嘧啶(c)(c) 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(t)rna 核糖核糖尿嘧啶尿嘧啶(u)磷磷 酸酸(pi)(pi)腺嘌呤腺嘌呤(a) (a) 鸟嘌呤鸟嘌呤(g) (g) 胞嘧啶胞嘧啶(c)(c)五、五、rna

8、与与dna的分子结构差异的分子结构差异化学组成化学组成磷磷 酸酸(pi)(pi)腺嘌呤腺嘌呤(a) (a) 鸟嘌呤鸟嘌呤(g) (g) 胞嘧啶胞嘧啶(c)(c)脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有 种种脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有 种种核苷酸的种类有核苷酸的种类有 种种4 44 48 8小结小结核酸的碱基的种类有核酸的碱基的种类有 种种5 5比较项目比较项目dnadnarnarna基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结结 构构主要存在部位主要存在部位dnadna、rnarna的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷

9、酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖a a t t g c g ca a u u g c g c双螺旋结构双螺旋结构单链结构单链结构细胞核（线、叶）细胞核（线、叶）细胞质细胞质稳定性稳定性高高低低对于dna来说，遗传信息就是脱氧核苷酸对脱氧核苷酸对的排列顺序对于rna来说，遗传信息就是核糖核苷酸核糖核苷酸的排列顺序1 1）由）由1010个脱氧核苷酸组成的一条个脱氧核苷酸组成的一条dnadna单链最单链最 多有多有_不同种类。不同种类。4 410102 2）遗传信息就是）遗传信息就是_核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序物种物种碱基比率碱基比率（ a+t/g+ca+t/g+c）酵母酵母1.791.7

10、9小麦小麦1.211.21人人 1.521.52鼠鼠1.391.39猪猪肝肝1.431.43胸腺胸腺1.431.43脾脾1.43物种之间的碱基比物种之间的碱基比率（率（a+t/g+c）具有具有特异性特异性3 3、碱基的计算、碱基的计算: :1、a=tg=ca+g=t+c2、a1=t2t1=a2g1=c2c1=g23、a1+t1=a2+t2g1+c1=g2+c24、（、（a1+t1）/m= （a2+t2） /m= （a+t） / 2 m （g1+c1）/m= （g2+c2） /m= （g+c） / 2 m1、某、某dna分子中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数分子中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的的46%，其中一条链（，其中一条链（1链）中腺嘌呤占链）中腺嘌呤占28%，问：与，问：与1链相对应的另一条链（链相对应的另一条链（2链）中腺嘌呤占该链全部碱链）中腺嘌呤占该链全部碱基的比例为（基的比例为（ ）。）。26%巧用巧用10010