第3章第2节：DNA分子的结构.ppt

1、第三章基因的本质,第2节DNA分子的结构,中关村高科技园区DNA雕塑,脱氧 核糖,含氮碱基,磷酸,1、组成DNA的基本单位是：_。 构成的化学元素有几种？ _。,脱氧核苷酸,C、H、O、N、P,脱氧核苷酸,一、DNA的分子结构,A,G,C,T,腺嘌呤脱氧核苷酸,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,2.脱氧核苷酸的种类,四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链,脱氧核苷酸长链,连 接,二、DNA的空间结构,2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据,3、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。,4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶

2、(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).,5、1953年沃森和克里克发表论文核酸的分子结构模型脱氧核糖核酸的一个结构模型,DNA的结构模式图,从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构,放大,DNA的空间结构,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,碱基对,另一碱基对,嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，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。,A,T,G,C,氢键,A,A,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

3、核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,DNA分子的结构特点,A,A,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。,DNA分子的结构特点,A,A,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，且遵循碱基互补配对原则。,DNA分子的结构特

4、点,注意：A+T=C+G ?,碱基互补配对原则,在DNA分子中形成 碱基对时，A一定与T配对，G一定与C配对，这种一一对应的关系，称为碱基互补配对原则。,2. 碱基对之间的氢键具有固定的数目，A与T有两个氢键，C与G有三个氢键,3. 在双链DNA分子中有A=T，C=G，所以 A+G=C+T 即 嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,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分子的特性：,多样性：,碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：AT、TA、GC、CG,而n

5、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。, 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。, 稳定性：,碱基互补配对原则保持双链平行，氢键的作用力保持双链的结构牢固.,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.,【课堂反馈】,1下面是DNA的分子结构模式图，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

6、10. 一条脱氧核苷酸链的片段,拓展题：,你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 A T ，G C A + G T + C A + G T C （ ） （ ）,也可以写成以下形式：,规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的 。,A+T+C+G,A+T+C+G,A + C,T + G,A + C,T + G,相等,50,碱基互补配对原则应用,设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则 可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G

7、 = C,可引申为：,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,例题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%,双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。两条链A+T/G+C之比相等。,例题2、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 ;,双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百

8、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，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。,例题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。,24%,AT=54% G+C=46%,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( ),( ).,2.5,1,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

9、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