DNA分子的结构及特点

1、复旦理科男复旦理科男：愿做一条愿做一条RNARNA即使单链（恋）即使单链（恋）却能拥有却能拥有U(U(你你) )北大一女生回复：北大一女生回复：不羡不羡RNARNA只羡只羡DNADNA终生双链（恋）终生双链（恋）一直拥有一直拥有T T（他）（他）欣赏欣赏一、一、DNADNA的化学组成的化学组成C H O N PC H O N P复习提问复习提问DNADNA中文全称中文全称: :组成元素组成元素: :基本单位基本单位: :脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基含氮碱基种类：含氮碱基种类：因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4 4种：种：腺膘呤脱氧核苷

2、酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸（1 1）组成人体的核酸的基本单位有）组成人体的核酸的基本单位有( )( )种，种， 碱基有碱基有( )( )种。种。（2 2）组成人体的遗传物质的基本单位有）组成人体的遗传物质的基本单位有( )( )种，种， 碱基有碱基有( )( )种。种。思考题思考题8544(3)(3)鱼体内遗传物质彻底水解后，可得到：鱼体内遗传物质彻底水解后，可得到： A、1种五碳糖种五碳糖 B、4种脱氧核糖核苷酸种脱氧核糖核苷酸 C、5种含氮碱基种含氮碱基 D、8种核苷酸种核苷酸A脱氧核苷酸是

3、如何形成脱氧核苷酸是如何形成DNA分子的分子的呢？呢？DNA的结构又是怎样的呢？的结构又是怎样的呢？年美国科学家年美国科学家沃森沃森（atsonatson) )和英国和英国科学家科学家克里克克里克（rick)rick)构建出分子的构建出分子的双螺双螺旋结构模型旋结构模型。被誉为。被誉为2020世纪最伟大的发现。世纪最伟大的发现。回眸历史拼接拼接4 4种脱氧核苷酸，并将其连接成种脱氧核苷酸，并将其连接成脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链任务一任务一AO OCO OTO OGO O二、二、DNADNA分子的结构分子的结构CT1 、脱氧核苷酸的连接、脱氧核苷酸的连接:磷磷酸酸二二酯酯键键4123OHHCH

4、2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44H2OACGTAG任务二任务二完成完成DNADNA的平面结构图的平面结构图AAATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸核糖和磷酸交替连接交替连接，排列在外侧，构成排列在外侧，构成基本基本骨架骨架；碱基在碱基在内侧内侧。（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来，形成连结起来，形成碱基对碱基对，且遵循，且遵循碱基互碱基互补配对原则补配对原则。2.DNA2.DNA分子的结构特点分子的结构特点（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸长链盘旋成长链盘旋成双螺旋结构双螺旋结

5、构。碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A A只和T T配对、C C只和G 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。ATGC氢键氢键G.CG.C比例越高，比例越高，DNADNA结构越稳定？结构越稳定？碱基对的碱基对的种类种类A-TT-AC-GG-C？三、三、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1 1、 稳定性：稳定性：外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构定的空间结构 外侧恒定：外侧恒定：内侧配对稳定内侧配对稳定: :稳定的空间结构稳定的空间结构 ：磷酸、脱氧核糖交替连接磷酸、脱氧核糖交替连接 构

6、成基本骨架构成基本骨架A-T，G-C双螺旋结构双螺旋结构三、三、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性2 2、多样性、多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。 以以1 1，2 2，3 3，4 4四个数字排列成四位数，有多少种组四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？合方式？4 种400044种种 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱个碱基对，碱基对有（基对，碱基对有（4 4种）：种）：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请同学们计算请同学

7、们计算DNADNA分子上的碱基对有多少种排列方式？分子上的碱基对有多少种排列方式？如排列成如排列成4000位数？位数？ 44000种种对于特定的对于特定的DNADNA分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？3 3、特异性：、特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。DNADNA的组成和结构可用五四三二一表示的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，组成，组成四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮

8、碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构AGCT下图是下图是DNADNA分子结构模式图，用文字填出分子结构模式图，用文字填出1 11010的名称。的名称。胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段、练习练习如图：设如图：设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基

9、互补配对原则（1 1）1 1链和链和2 2链上的哪些碱基数量总是相等的？链上的哪些碱基数量总是相等的？两条链的碱基数目是否相两条链的碱基数目是否相等？等？ （2 2）在）在DNADNA双链中，哪些碱基数量总是相等的？双链中，哪些碱基数量总是相等的？（3 3）在）在1 1链上，链上，A1A1等于等于T1T1吗？吗？G1G1和和C1C1的数量一样吗？的数量一样吗？(4)(4)已知：已知：1 1链上碱基共有链上碱基共有100100个，其中个，其中A1+A2A1+A2共共3030个个问：这个问：这个DNADNA分子中碱基一共有多少个？分子中碱基一共有多少个？G1G1和和G2G2共多少个？共多少个？A1

10、A1T1T1G1G1C1C1T2T2A2A2C2C2G2G2四、有关四、有关DNA中的碱基计算规律中的碱基计算规律A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2A1+T1+G1+C1=T2+A2+C2+G2 A=A1+A2=T2+T1=T，同理：，同理：C=G不一定不一定100*2=200个个 因为因为A1+A2=A1+T1=30所以所以G1+G2=G1+C1=100-(A1+T1)=100-30=70恒等式：恒等式：A=T C=G推论推论1：A+C/T+G=？A+G/T+C=？推论推论2：A+C=T+G=？%总碱基总碱基 50%推论推论3：一条链中一条链中A+C/T+G=K 另一条链中另一条

11、链中A+C/T+G=？1/K推论推论4：一条链中一条链中A+T/C+G=K ，另一条链中另一条链中A+T/C+G=？ DNA分子中分子中A+T/C+G=？KK11有关有关DNA中的碱基计算规律中的碱基计算规律:1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，鸟嘌呤占分子中，鸟嘌呤占23%23%，求腺嘌呤，求腺嘌呤占多少？占多少？2 2、某、某DNADNA片段含腺嘌呤片段含腺嘌呤240240个，占碱基总数的个，占碱基总数的20%20%，则该，则该DNADNA中含胞嘧啶（中含胞嘧啶（ ）个）个A A、240 B240 B、120 C120 C、480 D480 D、36036027%27%D3 3、一、

12、一DNADNA中中A A占占28%28%，则，则G+TG+T占多少？占多少？50%5 5、某、某DNADNA分子中分子中A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的34%34%，其中一条链上的碱基，其中一条链上的碱基C C占碱基总数的占碱基总数的28%28%，那么对应的另一条互补链上的碱基那么对应的另一条互补链上的碱基C C占该占该链碱基总数的比例是多少？链碱基总数的比例是多少？4 4、某、某DNADNA的一单链中，的一单链中，A A占占20%20%，T T占占10%10%，则该，则该DNADNA分子中分子中C C占多少？占多少？35%38%6、分析一个、分析一个DNA分子，发现有分子，发现有 28%的脱氧核的脱氧核苷酸含有鸟嘌呤，由此可知该分子中一条链上苷酸含有鸟嘌呤，由此可知该分子中一条链上腺嘌呤的最大含量占此链全部碱基的多少？腺嘌呤的最大含量占此链全部碱基的多少？44%2 2、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条。求另一条链上链上G G占其所在链碱基总数的百分含量。占其所在链碱基总数的百分含量。解析一：设DNA分子碱基总数为100.已知：A+T=54，则G+C=46所以，G1+