3.2-DNA的分子结构课件

1、第2节 DNA的分子结构,知识点回顾,DNA是主要的遗传物质 1928年格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明S型细菌中存在“转化因子” 1944年艾弗里的体外转化实验证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 1952赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验 DNA是真正的遗传物质,DNA,中文名称：,组成单位：,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸结构式：,P,脱氧核糖,含氮碱基,DNA双螺旋结构模型的构建,威尔金斯,富兰克林,威尔金斯和富兰克林在建立DNA分子模型中的作用是非常重要的。富兰克林拍摄出第一张DNA纤维衍射图，证明DNA分子具有单链螺旋结构。这在建立DNA的分子模型的工作中发挥了重要的作用。

2、,DNA双螺旋结构模型的构建,沃森,克里克,有一次他与导师一起到意大利参加一次生物大分子会议，有机会听英国物理生物学家威尔金斯的演讲，看到了威尔金斯的DNA-X射线衍射照片。从此，寻找解开DNA结构的钥匙的念头深深印在沃森的头脑中,他认为解决DNA分子结构是打开遗传之谜的关键。只有借助于精确的X射线衍射资料，才能更快地弄清DNA的结构。,沃森、克里克和英国物理学家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,第2节 DNA分子的结构,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

3、O N P,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,磷酸二酯键,氢键,DNA分子的平面结构,DNA分子的 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,（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。,DNA分子的结构特点,（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）

4、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,（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A只和T配对(形成二个氢键)、C只和G配对(形成三个氢键),即碱基互补配对原则。,DNA分子的结构特点,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。,DNA

5、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.,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(骨架),1）脱氧核糖与磷酸交替排列；,2

6、）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（A T，G C）,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 10. 一条脱氧核苷酸链的片段,根据碱基互补配对的原则，一条链上的A一定等于互补链上的T（即A1=T2）； 一条链上的G一定等于互补链上的C（即G1=C2），反之依然。因此，可推知多条用于碱基计算的规律。,碱基互补配对规律的有关计算,根据碱基互补配对原则，在AG时，双链DNA分子中，下

7、列四个式子中，正确的是（ ）A.（A+C）/（G+T） 1 B.（A+G）/（C+T）= 1 C.（A+T）/（G+C）= 1 D.（A+C）/（C+G）= 1,B,规律一：在一个双链DNA分子中，A=T、G=C。即：A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基总数的一半(50%)。,规律二：在双链DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。(百分比也一样) (A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2) =(A1+T1)/(G1+C1) =(A2+T2)/(G2+C2),规律三：DNA分子一条链中，两个不互

8、补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，即DNA分子一条链中碱基的比值等于其互补链中这一比值的倒数。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2),双链DNA分子中的一条链中的A：T：C：G=1：4：3：6，则另一条链上同样的碱基比为（ ）A.4：1：6：3； B.1：4：3：6； C.6：4：1：3； D.3：1：6：4,A,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,涉及到

9、的数量关系（规律），在DNA双链中， A=T；G=C；A+G=T+C；（A+G）/（T+C）=1。 一条单链的（A1+G1）/（T1+C1） 的值与另一条互补单链的（A2+G2）/（T2+C2）的值互为倒数。 一条单链的（A1+T1）/（C1+G1）的值，与另一条互补链的（A2+T2）/（C2+G2）的值相等。,附：一些根据碱基互补配对原则推导的数学公式： A=T；G=C； （A+G）/（T+C）=1 ；（A+C）=（T+G） 一条链中A+T与另一条链中的T+A相等，一条链中的C+G等于另一条链中的G+C 如果一条链中的（A+T）/（C+G）=a，那么另一条链中其比例也是a 如果一条链中的（A

10、+C）/（G+T）=b，那么另一条链上的比值为1/b 另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%,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,分子结构的多样性和特异性,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= _,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、若DNA分子的一条链中(AT)/(CG)=a，则和该DNA单链互补的单链片段中 (AT)/(CG)的比值为 Aa B1/a C1 D1-1/a 6、一段脱氧核苷酸链中的碱基组成为：35的A、20的C、35的G、10的T。它是一段 A双链