第二节、DNA分子结构.ppt

1、DNA分子的结构,本拉登是头号恐怖主义分子，2001年美国“9.11”袭击事件的幕后策划人。 2011年5月，美国当局表示本拉登在伊斯兰堡被美军炸弹击毙。 美国如何证实死者是本拉登本人？ 通过对死者进行DNA检验。 那么DNA具有怎样的分子结构呢？,问题探讨,一. DNA脱氧核糖核酸,1,2,3,4,5,A,G,C,T,2、化学元素组成：,C H O N P,脱氧核糖核苷酸,1、基本单位：,3、脱氧核糖核苷酸：,一分子五碳糖、一分子 磷酸基团和一分子含N碱基,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,脱氧核苷酸的种类(4种),1、1951年威尔金斯展示了DNA的

2、X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据,二、DNA分子的结构模型的构建,2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。,3、1952年查哥夫指出：,4、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,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).,氢键,平面结构,立体结构,DNA分子的空间结构模型,1、DNA是由几条链构成?它具有怎样的空间结构？ 2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的，它分别位于DNA的什么部位？ 3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位?,思考并分组讨论,2条单链构成；双

3、螺旋结构,由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，排列在外侧,A与T配对;G与C配对。位于内侧,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只与T配对、C只与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核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,三、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

4、成基本骨架；碱基在内侧。,三、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。,三、DNA分子的空间结构,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.

5、在双链DNA分子中有A=T，C=G，所以 A+G=C+T 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。,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分子的多样性和特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,四、DNA分子的结构特点,多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,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：特定的

6、DNA分子具有特定的碱基排列顺序。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。,遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表 了遗传信息。,稳定性：碱基对通过氢键连接两条链,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：,规律一：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,50,五、碱基互补配对原则应用,设DN

7、A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 = C,可引申为：,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=50% 所以，,A=50%23%=27%,在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%。,= n,= n,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，其中任何一条链A+T

8、是整个DNA分子A+T的一半。,例题2、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%,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 ;,1.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

9、脱氧核苷酸链的片段,DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算,某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22，那么，胞嘧啶的分子数占（ ） A11 B22 C28 D44,(C),DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算,2、根据碱基互补配对原则，在AG时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（ ）,(C),DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算,3、若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（ ） A、a B、1/a C、1 D、11/a 4、若DNA分子中一条链的碱基摩尔比为ACGT11.522.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔比为 A 54 B 43 C 32 D 52,(A),（B）,5.某双链DNA分子中，（A+T）/（G