32第二节DNA的结构.ppt

 1953年，年，美国科学家美国科学家沃森沃森（（J．．D.Watson，，1928—）和英国科学家）和英国科学家克里克里克克（（F.Crick，，1916—2004），共同提出），共同提出了了DNA分子的双螺旋结构模型分子的双螺旋结构模型         这是这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入它标志着生物学的研究进入分子的水平分子的水平因为这项因为这项“生物科学中最具有革生物科学中最具有革命性的发现命性的发现”，两位科学家获得了，两位科学家获得了1962年度诺年度诺贝尔生理学或医学奖贝尔生理学或医学奖 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因沃森、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发现生命的双螺旋而荣获19621962年诺贝尔奖年诺贝尔奖左一：威尔金斯左一：威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森回回眸眸历历史史脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA的基本单位：的基本单位：P脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA的元素组成：的元素组成：C H O N PDNA的中文名称：的中文名称：脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建1 1、脱氧核苷酸模型的构建、脱氧核苷酸模型的构建 组成脱氧核苷酸的碱基碱基：嘧啶碱基嘧啶碱基: 胞嘧啶（胞嘧啶（C）） 胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T））嘌呤碱基嘌呤碱基: 腺嘌呤（腺嘌呤（A）） 鸟嘌呤（鸟嘌呤（G））因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4种种　　　　　　腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质脱氧核苷酸脱氧核苷酸 DNADNA脱水缩合脱水缩合？？两个脱氧核苷酸通两个脱氧核苷酸通过过磷酸二酯键磷酸二酯键连接连接P脱氧核糖脱氧核糖N磷酸二磷酸二酯键酯键123452、脱氧核苷酸链模型的构建、脱氧核苷酸链模型的构建脱氧核苷酸连成长链过程演示脱氧核苷酸连成长链过程演示磷磷酸酸二二酯酯键键3 3、、DNADNA分子平面模型的构建分子平面模型的构建4、DNA的空间结构-双螺旋结构模型的构建二、二、DNA双螺旋结构特点：双螺旋结构特点：磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接 构成基本骨架；构成基本骨架；3 3、、2 2条链上的碱基通条链上的碱基通 过过氢键氢键形成形成碱基对碱基对，，并遵循碱基互补配对并遵循碱基互补配对原则原则内侧内侧: :2 2、外侧：、外侧：1 1、、2 2条链条链反向平行反向平行；；碱基对碱基对。

1 1 1 1’’’’何何谓谓反反向向平平行行？？２２２２’’’’3 3 3 3’’’’4 4 4 4’’’’5 5 5 5’’’’1 1 1 1’’’’２２２２’’’’3 3 3 3’’’’4 4 4 4’’’’5 5 5 5’’’’1 1 1 1’’’’２２２２’’’’3 3 3 3’’’’4 4 4 4’’’’5 5 5 5’’’’1 1 1 1’’’’２２２２’’’’3 3 3 3’’’’4 4 4 4’’’’5 5 5 5’’’’A－－T之间形成之间形成2个氢键　　个氢键　　C－－G之间形成之间形成3个氢键　　个氢键　　DNA碱碱基基互互补补配配对对情情况况图图解解　　1 1、下面是、下面是DNADNA的分子结构模式图，说出的分子结构模式图，说出图中图中1 1－－1010的名称 12345678109GTCA1.1.胞嘧啶胞嘧啶2.2.腺嘌呤腺嘌呤3.3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.5.脱氧核糖脱氧核糖6.6.磷酸磷酸7.7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.8.碱基对碱基对9.9.氢键氢键10.10.一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链的片段的片段课课堂堂反反馈馈AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC1 1、、、、DNADNA哪些结构特点哪些结构特点哪些结构特点哪些结构特点使得使得使得使得DNADNA比较稳定？比较稳定？比较稳定？比较稳定？基本骨架基本骨架碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序学学习习新新知知2 2、、、、DNADNA哪些结构在不哪些结构在不哪些结构在不哪些结构在不同同同同DNADNA分子之间存在不分子之间存在不分子之间存在不分子之间存在不同？同？同？同？碱基互补配对原则碱基互补配对原则遗传信息遗传信息: :DNADNA上脱氧核苷酸上脱氧核苷酸( (或碱基或碱基对或碱基或碱基对) )的排列顺序的排列顺序☆☆多样性：多样性：　　碱基对排列顺序千变万化碱基对排列顺序千变万化☆☆特异性：特异性：　每种生物的　每种生物的DNADNA分子都有分子都有特异的碱基数目特异的碱基数目和排列顺序和排列顺序。

☆☆稳定性：稳定性：　　分子骨架中分子骨架中脱氧核糖和磷酸交替排列方式固脱氧核糖和磷酸交替排列方式固定不变定不变；碱基互补配对方式不变；碱基互补配对方式不变四、四、DNA的特性：的特性：DNA的相关计算的相关计算1.在在DNA中，中， 脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数=脱氧核糖数脱氧核糖数 =磷酸数磷酸数=含氮碱基数含氮碱基数2.含有含有n个碱基对的个碱基对的DNA，其碱基对，其碱基对排列顺序可能有排列顺序可能有4n种种 一个一个DNA分子含有分子含有3000个碱基，其个碱基，其碱基对排列顺序可能有碱基对排列顺序可能有 种？种？415003.3.双链双链DNADNA，两，两互补碱基的数目相等互补碱基的数目相等 ( (A=T，，G=C) )任意两个不互补任意两个不互补碱基之和的比值碱基之和的比值等于等于1 1A=T，，G=C∵∴A＋＋G ＝＝ T＋＋C∴A+GA+GA A+G+T+CG+T+CT+CT+C= == =A A+G+T+CG+T+C50%A+GA+GT+CT+CT+CT+C= =A A+GG= =A+CA+CT+GT+G= =T+GT+GA+CA+C= =1任意两个任意两个不互补碱基之和相等不互补碱基之和相等任意两个任意两个不互不互补碱基之和补碱基之和，，各占碱基总数各占碱基总数的的50%,50%,1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C= =50%所以，所以，A=50%A=50%––23%=27%23%=27%设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。

链根据碱基互补配对原则根据碱基互补配对原则A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双双链链A A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2GG2 2+C+C2 2= == =A A1 1+T+T1 1+ +A A2 2+T+T2 2GG1 1+C+C1 1+ + GG2 2+C+C2 2= =互补碱基之和的比值互补碱基之和的比值：双链：双链DNADNA分子中分子中 A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何一条链的等于其中任何一条链的A+T/G+CA+T/G+CA+TA+TG+CG+C可知：可知： A A1 1=T=T2 2 A A2 2=T=T1 1，， G G1 1 = C = C2 2 G G2 2 =C=C1 1③③非互补碱基之和的比值非互补碱基之和的比值：双链：双链DNADNA分子分子中，互补的两条链中中，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒数互为倒数A A1 1+G+G1 1T T1 1+C+C1 1T T2 2+C+C2 2A A2 2+G+G2 2= =在在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在，上述比例在其互补链和整个其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？若若DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在，上述比例在其互补链和整个其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1 ; 2.5 1 ; 0.4 0.40.4 0.43 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和之和占整个占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中，其中一条链上一条链上GG占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。

求另一条链上求另一条链上GG占其所在链碱基总数占其所在链碱基总数的百分含量的百分含量24%24%解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+T=54%A+T=54%所以，每条链中，所以，每条链中，A1+T1=A2+T2=54%A1+T1=A2+T2=54%故：故：G1+C1=46%G1+C1=46%已知第一条链中：已知第一条链中：G1=22% G1=22% 则则 C1=24%C1=24%第二链中：第二链中：G2=C1=24%G2=C1=24%。