DNA的分子结构和复制

DNA分子的结构和复制一、DNA分子的结构1、结构层次基本组成元素：C、H、O、N、P等基本组成物质：基本组成单位：脱氧核苷酸DNA单链：脱氧核苷酸长链两条DNA立体结构：DNA双螺旋结构聚合磷酸脱氧核糖含氮碱基、、早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：DNA双螺旋结构模型的构建脱氧核糖碱基磷酸AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类A鸟嘌呤脱氧核苷酸CTG20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。1943年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。1951年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究，发现DNA是一种螺旋结构。女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。1952年，查哥夫研究发现在DNA中数量关系:A=T、G=CDNA双螺旋结构模型的构建前提:讨论1：沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？讨论2：DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA空间结构.swf以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。2、DNA双螺旋结构的特点GATCAATTCCGG磷酸二酯键连接（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。2、DNA双螺旋结构的特点GATCAATTCCGG（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对。2、DNA双螺旋结构的特点GATCAATTCCGG氢键3、碱基互补配对原则AT;CGA＝T、C＝G；A+G=T+C=

A+C=T+G你注意到了吗？1.两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。2.长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的,有多样性。

DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。GATCAATTCCGG4、DNA分子的特性：②多样性：碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：A—T、T—A、G—C、C—G,而n个碱基对的组合方式有4n

种.如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。③特异性：不同的生物，碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。①稳定性：磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序和碱基互补配对原则是稳定不变的。DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息.特别提醒①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。②磷酸基团：脱氧核糖：含氮碱基=1:1:1③脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性内切酶处理可切断，用DNA连接酶可连接。④碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，A与T之间2个氢键；G与C之间3个氢键，故DNA分子中G-C比例高的稳定性强。⑤每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸。⑥若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n之间；若已知A有m个，则氢键数为3n－m.DNA与蛋白质的多样性比较DNA蛋白质碱基(对)有四种氨基酸有20种脱氧核苷酸数目成千上万氨基酸数目多碱基对排列顺序千变万化氨基酸排列顺序千变万化规则的双螺旋空间结构不同DNA分子的结构小结★化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构两条反向脱氧核苷酸长链碱基对氢键碱基互补配对原则★分子结构的特性:稳定性。多样性和特异性元素组成:CHONP练习与思考1，已知DNA分子的其中一条链如下，其中共有磷酸多少？脱氧核糖多少？T碱基有多少?共有碱基多少?

TTAATGGTCTATGCA┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯2，碱基配对时为什么只能是A-T,G-C,而不是A-C,G-T?3.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。PPPPACTG1234567891012345678910胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸长链的片段在DNA分子中根据碱基互补配对原则有A=T,C=G则：(1)整个DNA分子中A+C/T+G=A%+T%+C%+G%=1或A%+C%=(2)如一条链上A+T/C+G=a(互补配对碱基相加的比值),则另一条链上A+T/C+G=,整个分子中该比值=.

推论:一条链上A+T或C+G占碱基总数的比是多少,则另一条链上A+T或C+G及整个分子中该比值都是多少.(3)如一条链上A+G/T+C=b（不互补配对碱基相加的比值）则另一条链上A+G/T+C=.1即:不互补配对碱基相加的比值等于1.50%即:不互补配对碱基百分比之和占全部碱基的50%.

a

a

1/b5、碱基互补配对原则的相关计算2.某DNA分子的一条单链中,A占20％,T占30％，则该DNA分子中的C占全部碱基的（）。25%1.DNA一条链中（A+G）/（T+C）＝0.4，上述比在其互补链和整个DNA分子中分别是(),().

2.51练习解析:一条链上A占20％,T占30％，则A+T占50%,C+G占=50%;整个分子中该比值=50%,而C=G,故C占25%.3.双链DNA分子中，G占碱基总数的38％，其中一条链中的T占碱基总数的5％，那么另一条链中的T占碱基总数的（）。7%解析:双链DNA分子中，G占碱基总数的38％，C占38%,A、T各占12%；一条链上T占碱基总数的5％，另一条链上T占碱基总数的12%--5%=7%。26%24%解析:一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，A和T之和占全部碱基数的54%；每一条单链中G和C之和占全部碱基数的46％，A和T之和占全部碱基数的54%，而一条单链中，A和C分别占该单链的28％和22％，则G占该单链的46%--22%=24%，T占该单链的54%--28%=26%，则该DNA分子的另一条单链中，A和C分别占这一单链的百分比是26%、24%。4.一个DNA分子中，G和C之和占