高二生物 第二节DNA分子结构上课

1、第二节 DNA分子的结构,1953年，美国科学家沃森（JD.Watson，1928）和英国科学家克里克（F.Crick，19162004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。,回眸历史,在生命的旋梯上 沃森和克里克,回眸历史,早凋的“科学玫瑰” 富兰克林（ R.E.Franklin）,她和同事威尔金斯 在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D晶体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。,但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。,(英，R.E.Franklin, 19201958）,X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体

2、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,回眸历史,富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图,脱氧核苷酸,1、DNA的化学组成,基本单位：,P,脱氧核糖,含氮碱基,脱氧核苷酸,元素组成：,C H O N P,脱氧 核糖,含氮碱基,磷酸,脱氧核苷,脱氧核苷酸,组成脱氧核苷酸的碱基：,胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）,因此，脱氧核苷酸也有4种,3、DNA的双螺旋结构,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；,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（

3、AT，GC）；,(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.,(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；碱基排列在内侧。,(3) 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基的配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。,DNA双螺旋结构模型,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。,多样性,稳定性,4、DNA分子的结构特性,1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万

4、化，构成了DNA分子的多样性。,在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：AT、TA、GC、CG。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。,3) 稳定性,具有规则的双螺旋结构,答：DNA通过碱基对的排列顺序 （即为脱氧核苷酸的排列顺序） 储存大量的遗传信息,思考题：DNA是遗传物质，储存着大量的遗传信息，那么DNA是通过什么储存大量的遗传信息？,=n,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)=(A+C)/(

5、T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,规律总结：,A=T， C=G, A+G=T+C =A+C=T+G= 50%,=n,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.,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%,有关DNA中的碱基计算,1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？,解析：,因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，,A=50%23%=27%,2

6、、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？ 若DNA的一个单链中，A+T/G+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 ;,0.4 0.4,3、某双链DNA分子中，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。,解析一：,设DNA分子碱基总数为100.,已知：A+T=54，则G+C=46,所以，G1+C 1 =G 2 +C 2 =23,所以, C 2=G 1=11,则: G 2=2311=12,解析二:,因为 G2=C1,24%,1

7、、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= _,20%,60个,29%,4、（2000上海）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.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求: (1)在另一互补链中这一比例是多少?,1/m,(2)

8、这个比例关系在整个分子中又是多少?,1,(3)在另一互补链中这一比例是多少?,n,(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?,n,6:从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例 是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46% ,又知DNA的 一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( ) 、26%、24% 、14% 、11%,A,当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)= n 时,求:,基础知识简答,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 模型，为 合理地解释遗传物质的 奠定了基础。 2、DNA又称 ，组成它的基本单位是 （由 一分子 、

9、一分子 、一分子 组成）。 组成DNA的碱基共有 种（符号表示为 ），脱氧核苷 共有 种（名称是 、 、 、 ）。,1953,DNA双螺旋,各种功能,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,4,A T G C,4,胞嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,3、 DNA的双螺旋结构是由 平行的 长链 而成， 排在外侧的 和 交替连接构成基本骨架，通过 连 接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是 与 配 对， （A）一定与 （T）配对， （G） 一定与 （C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫 做 原则。 4、 DNA的碱基只有 种，碱基对只有 种，而分子结构具 有 性，这完全是碱基对的 千变万化的结果。,两条,脱氧核糖核酸,盘旋,脱氧核糖,磷酸,氢键,碱基对,嘌呤,嘧啶,腺嘌呤,胸腺嘧啶,鸟嘌呤,胞嘧啶,碱基互补配对,4,两,多样,排列次序,4、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出110的名称。,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,一条脱氧核苷酸链的片段,有关DNA中的碱基计算,1、与DNA结构有关的碱基计算,（A+G）/（T+C）=,（A+C）/（T+G）=,1,1,（A+G）/（