DNA分子的结构解析学习教案

1、会计学1DNA分子分子(fnz)的结构解析的结构解析第一页，共25页。第1页/共25页第二页，共25页。 你知道沃森和克里克是如何(rh)发现DNA双螺旋结构模型的吗？第2页/共25页第三页，共25页。沃森（左）和克里克（右）在构建沃森（左）和克里克（右）在构建(u jin)DNA模型模型在生命在生命(shngmng)的的“旋梯旋梯”上上第3页/共25页第四页，共25页。资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识年代，科学家认识(rn shi)到：组成到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多是由许多(xdu)个脱氧核苷酸连接而成的个脱氧

2、核苷酸连接而成的长链。长链。资料资料4：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）的量总是等于）的量总是等于(dngy)胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G）的量总是等于）的量总是等于(dngy)胞嘧啶（胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。 资料资料3： 1951年，英国科学家年，英国科学家威尔金斯威尔金斯和和富兰克林富兰克林提供了提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱 。第4页/共25页第五页，共25页。DNADNA的组成元素：的组成元素： 基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸 一条一条(y tio)(y ti

3、o)脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链 DNADNA平面结构平面结构 DNADNA双螺旋结构双螺旋结构磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基（含氮碱基（A A、T T、C C、G G）C、H、O、N、P第5页/共25页第六页，共25页。脱氧脱氧(tu yng)核糖核糖含含N碱基碱基磷酸磷酸(ln sun)A（腺嘌呤）（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）（胞嘧啶）T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)）DNA的基本单位脱氧核苷酸第6页/共25页第七页，共25页。脱氧脱氧(tu yng)(tu yng)(核核糖糖) )核苷酸核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸(ln sun)磷酸磷

4、酸(ln sun)脱氧核糖脱氧核糖核核糖糖OHOHOOPOHOHOHOOPHH核酸的组成元素？核酸的组成元素？C、H、O、N、P含N碱基含N碱基第7页/共25页第八页，共25页。含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧(tu yng)(tu yng)核糖核糖磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)AGCT腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m (m dn)dn)脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸核糖核糖含氮碱基含氮碱基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核糖核苷酸核糖核苷酸DNADNA与与RNARNA的基本单位的的基本单位的化学组成化学组成有哪些区有哪些区别？别？五碳糖不同五碳

5、糖不同含氮碱基不同含氮碱基不同第8页/共25页第九页，共25页。愿做一条愿做一条(y tio)即使单链即使单链却能拥有却能拥有RNAU第9页/共25页第十页，共25页。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 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类(zhngli)第10页/共25页第十一页，共25页。ATGCATGC氢氢键键一条一条(y tio)脱氧核苷酸单脱氧核苷酸单链链第11页/共25页第十二页，共25页。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只和T配对、C只和

6、G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做(jiozu)碱基互补配对原则。ATGC氢键氢键(qn (qn jin)jin)思考：哪种碱基对越多，思考：哪种碱基对越多，DNA分子的结构分子的结构(jigu)越稳定？越稳定？C-G G与与C形成三个氢键，形成三个氢键，A与与T只形成两只形成两个氢键。氢键越多，结合力越强。个氢键。氢键越多，结合力越强。第12页/共25页第十三页，共25页。AACCGGATTTGG CCTA如果下面表示双链如果下面表示双链DNADNA一条一条(y tio)(y tio)单链的某片段，单链的某片段，试写出与之互补配对的另一条试写出与之互补配对的另一条(y tio)(y

7、tio)单链片段。单链片段。练一练：练一练：第13页/共25页第十四页，共25页。第14页/共25页第十五页，共25页。DNA的结构(jigu)模式图从图中可见(kjin)DNA具有规则的双螺旋空间结构放大(fngd)DNADNA的立体结构的立体结构第15页/共25页第十六页，共25页。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向反向(fn xin)平行的脱平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。旋结构。DNA分子分子(fnz)双螺双螺旋结构的特点旋结构的特点第16页/共25页第十七页，共25页。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是

8、由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋链盘旋(pnxun)成双螺成双螺旋结构。旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，核糖和磷酸交替连接，排列排列(pili)在外侧，构在外侧，构成基本骨架；碱基在内成基本骨架；碱基在内侧。侧。DNA分子分子(fnz)双螺双螺旋结构的特点旋结构的特点第17页/共25页第十八页，共25页。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反分子是由两条反向平行向平行(pngxng)的脱氧核的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子分子(fnz)中中的脱氧核糖和磷酸交替的脱氧

9、核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内成基本骨架；碱基在内侧。侧。（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过(tnggu)氢键连结起氢键连结起来，形成碱基对，且遵来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。循碱基互补配对原则。DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构的特点的特点第18页/共25页第十九页，共25页。(1)(1)多样性多样性: :碱基对的排列碱基对的排列(pili)(pili)顺序多顺序多种多样种多样.(.(若有若有n n对碱基对碱基, ,排列排列(pili)(pili)方式可以有方式可以有4n )4n )(2)(2)特异性特异性: :每种生物的每种生

10、物的DNADNA都有特定都有特定(tdng)(tdng)的碱基数目及特定的碱基数目及特定(tdng)(tdng)的碱基排列顺序的碱基排列顺序DNA的结构的结构(jigu)特特性性（3）稳定性稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变的方式不变 ；两条链间碱基互补配对及形成氢两条链间碱基互补配对及形成氢键的方式不变键的方式不变第19页/共25页第二十页，共25页。问题问题(wnt)： 根据根据(gnj)(gnj)碱基互补配对原则，你能推导出碱基互补配对原则，你能推导出DNADNA分子中各种碱基之间有哪些数量关系吗？分子中各种碱基之间有哪些数量关系吗？第20页/共25

11、页第二十一页，共25页。有关有关(yugun)DNA中的碱基中的碱基计算计算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=11两条链两条链不互补的碱基不互补的碱基之和相等。之和相等。（A+G）/（A+T+G+C）=1 / 2两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于等于50%（1/2）。）。在整个在整个(zhngg)DNA分子中，分子中，A=T、G=C； A+G=T+C，A+C=T+G第21页/共25页第二十二页，共25页。（A1+T1）/（A2+T2）=（G1+C1）/（G2+C2）= （A1+G1）/（T1+C1）=a，则（则（A2+G2）/（T2+

12、C2）=111 / a一条链中一条链中互补碱基互补碱基的和等于另一条链中互补碱的和等于另一条链中互补碱基的和。基的和。一条链中一条链中不互补碱基不互补碱基的和之比等于另一条链的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。中这种比值的倒数。（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=a两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。，与任意一条链的这种比值相等。第22页/共25页第二十三页，共25页。12345678109GTCA1. 胞嘧啶胞嘧啶2. 腺嘌呤腺嘌呤3. 鸟嘌呤鸟嘌呤4. 胸腺嘧啶胸腺嘧啶5. 脱氧核糖脱氧核糖6. 磷酸磷酸7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8. 碱基对碱基对9. 氢键氢键10. 一条一条(y tio)脱氧核苷酸链的片脱氧核苷酸链的片段