DNA分子的结构zsr学习教案

1、会计学1DNA分子分子(fnz)的结构的结构zsr第一页，共23页。资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本分子的基本(jbn)单位是单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料(zlio)2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。链。资料资料(zlio)3： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了林提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱 。第1页/共23页第二页，共23页。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

2、呤（A）的量总是的量总是(zn sh)等于胸腺嘧啶（等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤（，鸟嘌呤（G）的量总是的量总是(zn sh)等于胞嘧啶（等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。 资料资料(zlio)5：1953年沃森和克里克。年沃森和克里克。第2页/共23页第三页，共23页。一、一、DNA的化学的化学(huxu)组成组成C H O N P复习复习(fx)提问提问DNA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(tu yng)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第3页/共23页第四页，共23页。含氮碱基种类含氮碱基种类(z

3、hngli)：因此因此(ync)，脱氧核苷酸也有，脱氧核苷酸也有4种：种：腺膘呤脱氧核苷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第4页/共23页第五页，共23页。 1234含碱基含碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5AGC 碱基碱基化学元素(hu xu yun s)组成：C H O N P第5页/共23页第六页，共23页。第6页/共23页第七页，共23页。ATGC磷酸二酯键磷酸二酯键二、二、DNA分子分子(fnz)的结构的结构1 、脱氧核苷酸的连接、脱氧核苷酸的连接(linji):第7页/共23页第八页，共23页。

4、AAATTTGGGGCCCATC磷酸(ln sun)脱氧核糖含氮碱基第8页/共23页第九页，共23页。联想联想(linxing)一下，像什么一下，像什么？第9页/共23页第十页，共23页。DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构(jigu)模型模型第10页/共23页第十一页，共23页。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(ln sun)交交替连接，排列在外侧，替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在构成基本骨架；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氢键连结起来，形成过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基对，且遵循(zn

5、xn)碱基互补配对原则碱基互补配对原则。2.DNA分子分子(fnz)的结构特的结构特点点（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长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。第11页/共23页第十二页，共23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(xngchng)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。ATGC氢键氢键(qn jin)G.C比例越高，比例越高，DNA结构结构(jigu)越稳定越稳定？碱基对的碱基对的种类种类A-TT-AC-GG-C？第12页/共23页第十三页，共23

6、页。五种五种(w zhn)元素：元素：C、H、O、N、P四种四种(s zhn)碱基：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化合物：三种化合物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、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第13页/共23页第十四页，共23页。下图是下图是DNA分子结构模式图，用文字分子结构模式图，用文字(wnz)填出填出110的名称。的名称。PPPPACTG123456789101 23 45 67 89 10胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤

7、（鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)（T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸(ln sun)胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶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第14页/共23页第十五页，共23页。50也可以写成以下也可以写成以下(yxi)形式：形式：A + GT C1（ ）（ ）（ ）（ ）规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA + C T + GA + C T + G相等相等50第15页/共23页第十六页，共23页。A+TG+CA2 +T2G2

8、 +C2A1+T1G1+C1=n=n双链双链DNA分子分子(fnz)中，两互补碱基相等；任中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于且不互补碱基之和的比值等于1( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中等于其中(qzhng)任何一条链的任何一条链的A+T/G+C。规律规律(gul)总总结：结：A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T+G= 50%=nA1T2T1A2G1C2C1G21 2第1

9、6页/共23页第十七页，共23页。双链双链DNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和互为倒数。即两不互补碱基之和的比值的比值(bzh)等于另一互补链中这一等于另一互补链中这一 比值比值(bzh)的倒数。的倒数。1nA2+G2T2+C2=双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个DNA分子碱基总数的分子碱基总数的百分比等于其中百分比等于其中(qzhng)任何一条链中任何一条链中A+T占该链碱占该链碱基总数的百分比。基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2=A1 +T1 +

10、G1 +C1A1 +T1=m%m%m%T1+C1=n A1+G1第17页/共23页第十八页，共23页。有关有关(yugun)DNA中的碱基计算中的碱基计算1、某双链、某双链DNA分子分子(fnz)中，中，G占占23%，求，求A占多少？占多少？因为因为(yn wi)DNA分子中，分子中，A+G=T+C=50%。所以，所以， A=50%23%=27%2、在、在DNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互，上述比例在其互补链和整个补链和整个DNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？若若DNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互，上述比例在其互

11、补链和整个补链和整个DNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 10.4 0.4第18页/共23页第十九页，共23页。3、某双链、某双链DNA分子中，分子中，A与与T之和占整个之和占整个DNA碱基总数的碱基总数的54%，其，其中一条中一条(y tio)链上链上G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%。求另一条。求另一条(y tio)链链上上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。解析解析(ji x)一：一：设设DNA分子分子(fnz)碱基总数为碱基总数为100.已知：已知：A+T=54，则，则G+C=46所以，所以，G1+C1 =G2 +C2 =23已知：已知：G1

12、 =10022%=1112所以所以, C2=G1=11则则: G2=2311=12G2A2 +T2 +G2 +C2=1212100= 24%解析二解析二:已知已知A+T总总= 54%,则则= 46%G+C总总所以所以G1+C11/2总总= 46%.已知已知1/2总总G1= 22%所以所以1/2总总C1= 46%22%= 24%因为因为G2=C1所以所以1/2总总G2= 24%24%第19页/共23页第二十页，共23页。 4.已知在已知在DNA分子中的一条单链分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时时,求求:(1)在另一互补在另一互补(h b)链中这一比例是多少链中这一比例是多少? 1/

13、m(2) 这个比例关系这个比例关系(gun x)在整个分子中又在整个分子中又是多少是多少?1(3)在另一互补链中这一比例在另一互补链中这一比例(bl)是多是多少少?n(4)这个比例在整个这个比例在整个DNA分子中又是多少分子中又是多少?n当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=n 时时,求求:第20页/共23页第二十一页，共23页。4、DNA分子的结构分子的结构(jigu)特性特性1) 稳定性：外侧稳定性：外侧(wi c)恒定，内侧配对稳定，形成恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构稳定的空间结构 外侧外侧(wi c)恒定：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第21页/共23页第二十二页，共23页。2）多样性：碱基对的排列顺序）多样性：碱基对的排列顺序(shnx)的千变万化，构成的千变万化，构成了了DNA分子的多样性。分子的多样性。 以以1,2,3,4四个数字排列成四位数，有多少种组合四个数字排列成四位数，有