第2节DNA贮存遗传信息

1、DNA是遗传物质的主要证据：,证据一：肺炎双球菌的转化实验（格里菲斯、艾弗里）,证据二：噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希、蔡斯）,第2节 DNA的分子结构,DNA的化学组成,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,复习提问,DNA中文全称： 基本单位: 结构简式：,脱氧 核糖,含氮碱基,磷酸,1,2,3,4,5,A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶,含氮碱基种类：,因此，脱氧核苷酸也有4种：,腺膘呤脱氧核苷酸,A,胞嘧啶脱氧核苷酸,C,鸟瞟呤脱氧核苷酸,G,T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的结构又是如何？,5,3,磷酸二酯键,磷酸二酯键,美国生物学家沃森（左） 英国生物物

2、理学家克里克（右）。,一、DNA双螺旋结构模型的构建过程,阅读课本47-48页,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？ 2、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？ 3、通过阅读沃森和克里克构建DNA模型的故事，给你带来什么启示？,当时科学界对DNA认识： DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,英国物理化学家富兰克林和同事生物物理学家威尔金斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D晶体照片,（英，R.E.Franklin, 19201958）,DNA衍射图谱,X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上

3、衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。,DNA的X射线衍射图,富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图,问题：沃森和克里克从衍射图谱中受到什么启示？,数据推算出DNA是螺旋结构！,尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构,两条链的连接即碱基是如何配对,配对违反了化学规律,查哥夫（E.Chargaff,1905-）奥地利著名生物化学家.测定多种生物DNA中碱基的含量。提出了查哥夫（Chargaff）法则，即T与A物质的量相等，且G与C的物质的量相等 。,化学家的帮助,A,C,G,T,腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷

4、酸。,资料2：DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。,资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。,一、DNA双螺旋结构模型的建构,资料3： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 ，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构，随后构建出磷酸脱氧核糖骨架在外部，碱基在螺旋内部双链螺旋。,1953年月日，英国的自然杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的成果，双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为世纪

5、以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志,左一： 威尔金斯 左三： 克里克 左五： 沃森,年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖,思考与讨论,1、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ 2、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？ 3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,二、DNA分子结构的主要特点,5,5,3,3,磷酸二酯键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面结构,磷酸、脱氧核糖交替连

6、接 构成基本骨架；,（2）.外侧：,碱基；,内侧:,氢键,碱基互补配对原则,碱基对,思考：在一个DNA分子中，哪些碱基比例较高，则该DNA分子就比较稳定？,DNA分子是由 条链组成， 盘旋成 结构。 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。 碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原则。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,DNA分子的特性,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面结构,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,内侧碱基互补配对的原则是不变的,稳定性,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C

7、,C,A,T,C,DNA平面结构,在生物体内，一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？,44000种,多样性,不同的DNA分子，所含碱基对的数量不同，其排列顺序也千变万化,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,DNA平面结构,碱基对特定的排列顺序就代表了遗传信息,特异性,DNA分子的特性,稳定性 多样性 特异性,氢键,磷酸二酯键,脱氧核苷酸,碱基对,DNA的组成和结构可用五四三二一表示,五种元素：,C、H、O、N、P,四种碱基：,A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸,三种物质：,磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,两条长链：,两条反向平行的脱氧核苷酸

8、长链,一种螺旋：,规则的双螺旋结构,化学组成单位,双螺旋结构,基本单位脱氧核苷酸,种类：,四种,主要特点,碱基互补配对原则：,由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。 DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。,DNA的结构,DNA双螺旋结构的构建,小结,(碱基互补配对原则),【课堂反馈】,1下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中110的名称。,1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段,碱基互补配对原

9、则应用规律,规律一：双链DNA分子中，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50%,且不互补碱基之和的比值等于1,( A+G)/(T+C)=1,规律总结：,A=T， C=G, A+G=T+C 或A+C=T+G= 50%,规律二：双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,=n,=n,规律三：双链DNA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的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数。,规律四：双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。,m%,m%,例题：某双链DNA分

10、子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。,解析:,因为G2=C1,24%,从某生物的组织中提取DNA进行分析，其中C+G=46%，又知该DNA分子中的一条链中A为28%，问另一条链中A占该链全部碱基的（ ） A.26% ； B.24% ； C.14% ；D.11%,A,1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则 胸腺嘧啶为_,2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有 100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶 应是_,3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个 DNA分子中G

11、= _,20%,60个,29%,4、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携 带不同的遗传信息，其种类数最多可达 （ ） A、4120 B、1204 C、460 D、604,C,练习：,5、分析一个DNA分子时，其中一条链上（A+C）/（G+T）=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中的（A+C）/（G+T）的比例分别是 （ ）A.0.4和0.6； B.2.5和0.4； C.0.6和1.0； D.2.5和1.0,D,例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？,27%,例2已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ） A4000个和900个 B4000个和l800个 C8000个和1800个 D8000个和3600个,C,例题3、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,2.5 1 ;,例题2、某双链DNA分子