第二节《DNA分子的结构》PPT课件

1、第二节第二节 DNADNA分子的结构分子的结构 一、一、DNADNA分子基本认识分子基本认识组成元素：组成元素：C C、H H、O O、N N、P P脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸基本单位：基本单位：脱氧核苷酸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腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸A AG GC CT T二、二、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建资料资料1 1：2020世纪世纪3030年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNADNA分子的分子的基本单位是脱氧核苷酸。基本单位是脱氧核苷酸。 DNADNA

2、是由许多个脱氧核苷酸连是由许多个脱氧核苷酸连接而成的接而成的长链长链。C CT TA AG G磷酸二酯键磷酸二酯键资料资料2 2：沃森和克里克等根据沃森和克里克等根据DNADNA衍射图谱推出衍射图谱推出DNADNA分子呈分子呈螺旋结构螺旋结构( (双螺旋，三螺旋）双螺旋，三螺旋）碱基碱基位于螺旋外部，被否定位于螺旋外部，被否定.重新构建了磷酸重新构建了磷酸脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，确定为排在螺旋内部的双链螺旋，确定为双螺旋结构双螺旋结构但碱基配对方式认为是但碱基配对方式认为是A A与与A A、T T与与T T配对，违反了化学规律

3、，配对，违反了化学规律，被抛弃被抛弃.资料资料3 3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A A）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量总是等于胸腺嘧啶（T T）的量）的量(A=T)(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C C）的量）的量(G=C)(G=C)。A A与与T T、G G与与C C通过氢键配对后具有通过氢键配对后具有相同的形状和直径相同的形状和直径成功完成构建成功完成构建C CT TG GA AC CA A5 55 53 33 3G GT T磷酸二酯键磷酸二酯键三、三、DNADNA分子结构特征分子结构特

4、征v DNADNA分子是由分子是由 条链组成，按条链组成，按 的的方式盘旋成方式盘旋成 结构结构两两反向平行反向平行双螺旋双螺旋v 交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架； 排列在内侧。排列在内侧。脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基碱基v 碱基通过碱基通过 连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。 氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对DNA分子分子平面结构平面结构四、四、DNADNA特性特性l基本骨架稳定不变即基本骨架稳定不变即两条长链上的脱氧核糖两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的是稳定不变的v 稳定性稳定性 碱基对

5、由碱基对由氢键链接氢键链接，从而维持了结构的稳从而维持了结构的稳定。定。碱基严格按照互补碱基严格按照互补配对原则配对。配对原则配对。l双螺旋结构双螺旋结构v 多样性：多样性：DNADNA分子碱基对的排列顺序千变万分子碱基对的排列顺序千变万化。化。若一个若一个DNADNA分子有分子有40004000个碱基，可能的排列个碱基，可能的排列方式就有方式就有 种。种。v 特异性：特定的特异性：特定的DNADNA分子具有特定的碱基排分子具有特定的碱基排列顺序。列顺序。不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。对的排列顺序肯定不同。4 42000200

6、0化学组成化学组成的双的双螺旋结构螺旋结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类：种类： 四种四种 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNADNA分子的特性：分子的特性：由由两条两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长链的脱氧核苷酸长链盘旋而成。盘旋而成。外侧外侧由由脱氧核糖和磷酸交替连接脱氧核糖和磷酸交替连接构构成成基本骨架基本骨架 ，碱基碱基排列在排列在内侧内侧。DNADNA分子两条链上的分子两条链上的碱基通过氢键碱基通过氢键连连接成接成碱基对碱基对。稳定性稳定性、多样性多样性和和特异性特异性双链双链DNADNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等

7、，各占碱基总数的互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,50%,且不互补且不互补碱基之和的比值等于碱基之和的比值等于1 1( A+G)/(T+C)=1( A+G)/(T+C)=1A1T2T1A2G1C2C1G2A=TA=T， G=C G=CA+G=T+CA+G=T+C或者或者A+C=T+GA+C=T+GA+G=T+C=A+C=T+G= 50%A+G=T+C=A+C=T+G= 50%A A1 1= = T T1 1= = G G1 1 = = C C1 1= = T T2 2G G2 2 C C2 2A A1 1+A+A2 2=T=T1 1+T+T2,2,G G1 1+G+G2 2=C=C1 1

8、+C+C2 2A A2 2 一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半基在每条单链中所占的比例之和的一半五、相关碱基计算五、相关碱基计算双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中的百分比等于其中任何一条链中A+TA+T占该链碱基占该链碱基总数的百分比。总数的百分比。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+C= =A1T2T1A2G1C2C1G2A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C +C2 2A A2 2 +T +T2 2= =A A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= =c%c%c%c%c%c%A+TG+CG+CA A2 2 +T +T2 2G G2 2 +C +C2 2A A1 1+T+T1 1G G1 1+C+C1 1=a=a双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何等于其中任何一条链的一条链的A+T/G+CA+T/G+C。=a 双链双链DNADNA分子中，两