第二节DNA的分子结构和特点

1、第2节 DNA分子结构和特点,沃森(美国)、克里克（英国）和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。,左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森,蛋白质的分子结构层次,蛋白质的空间结构,DNA的分子结构层次,脱氧核糖核酸的空间结构,认识脱氧核苷酸与核糖核苷酸,主讲人：褚莉萍,2. 组成元素有:,C、 H、 O、 N、P .,1.基本组成单位:,脱氧核苷酸,模型建构1: 脱氧核苷酸,脱氧核糖,3. 脱氧核苷酸有几种？,4种,脱氧 核糖,含氮碱基,磷酸,模型建构1: 脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,模型建构1: 脱氧核苷酸的

2、种类,DNA和RNA的基本单位比较,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,胞嘧啶（C）,胸腺嘧啶（T）,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,胞嘧啶（C）,尿嘧啶（U）,1. 组成元素有:,C、H、O、N、P .,2. 基本组成单位:,核糖,含氮碱基,磷酸,A,腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,尿嘧啶,核糖核苷酸,3.核糖核苷酸有几种？,4种,G,C,U,模型建构1：核糖核苷酸的种类,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,模型建构1:核糖核苷酸的种类,构成DNA的核苷酸有几种？,问题讨论：,构成 DNA的碱基有几种？,构成核酸的碱基有几种？,构成RNA的核苷酸有几种？,构成核酸的核苷酸有几

3、种？,构成RNA的碱基有几种？,4,8,4,4,5,4,例1、猴、SARS病毒、噬菌体中参与构成核酸的碱基种类，依次分别是（ ） 、5 、4、 8、4、4 5、4、4,D,练练手,变式训练1：猴、SARS病毒、噬菌体中参与构成核酸的核苷酸种类，依次分别是（ ） 、5 、4、 8、4、4 5、4、4,C,练练手,1,2,3,4,5,磷酸二酯键 （3，5-磷酸二酯键）,模型建构2： 两个脱氧核苷酸,HO,模型建构3: 脱氧核苷酸单链,四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链,脱氧核苷酸长链,化学结构：,1、DNA分子的平面结构,氢键,模型建构4: DNA的空间结构,模型建构4: DNA的空间结构,A,A,

4、A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。,（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，且遵循碱基互补配对原则。,三、DNA双螺旋结构的主要特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,你注意到了吗？,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,你注意到了吗？,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。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,四

5、、DNA分子的结构特性,1）多样性,在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000 个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？,2）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个DNA分子的特异性.,碱基对的排列顺序就代表了遗传信息,3） 稳定性,DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。,（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，且遵循碱基互补配对原则。,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。,三、DNA双螺旋结构的主要特点,2、DNA的双螺旋结

6、构,构成方式,位置,双螺旋外侧,双螺旋内侧,碱基对,主链,1）脱氧核糖与磷酸交替排列；（基本骨架）,2）两条主链呈反向平行；,3）盘绕成规则的双螺旋。,1）主链上对应碱基以氢键连结成对；,2）碱基互补配对（AT，GC）；,四、DNA分子的结构特性,1）稳定性,在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000 个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？,3）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个DNA分子的特异性.,碱基对的排列顺序就代表了遗传信息,2） 多样性,DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。,3、利用碱基互补配对规律的计算,规律一：在双链DN

7、A分子中(以下均同),由于碱基互补 配对, 故在数量上A=T，C=G,A+G=T+C，A+C=T+G,例1：已知一个含150个磷酸的双链DNA分子中有腺嘌呤25个，请问此DNA分子中有多少个胞嘧啶？,50个,规律二：DNA双链中的两条互补链的碱基相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%。 即：A+GT+CA+CT+G50%， （A+G）/(T+C)(A+C)/(G+T)(T+C)/(A+G)1。,例2、某双链DNA的分子中，鸟嘌呤的分子数占碱基 总数的22%，那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的 A、22% B、28% C、78% D、50%,规律三：在DNA双链中，假设一条单链的A

8、1+G1/T1+C1 等于m，则另一条互补链的A2+G2/T2+C2的值互为倒数关 系即1/m，在整个DNA分子中该值为1。,例4、DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是 A、0.4和0.5 B、2.5和0.4 C、2.5和 1.0 D、0.4和1.0,规律四：DNA双链中，一条单链的A+T/G+C等于m，则另一条互补链的A+T/G+C的值也是m，在整个DNA分子中的A+T/G+C的值也等于m 。,规律五：在双链DNA分子中，若A+T=a%，则A1+T1=A2+T2=a%。 若G+C=b%则G1+C1=G2+C2=b%,例5、在双链DNA分子中，G和C之和占全部碱基的48%，其中一条链的A占该碱基总数的24%，则另一条链中的A占该碱基总数的百分比为 A、24% B、26% C、28% D、76%,DNA分子的结构 小结