DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA分子的結(jié)構(gòu)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課件一.DNA的基本單位－脫氧核苷酸1’2’3’4’含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸5’AGCT化學(xué)元素組成：CHONP一.DNA的基本單位－脫氧核苷酸1’2’3’4’含Ｎ堿基ACGT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶

胸腺嘧啶ACGT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類(4種)A脫氧核糖磷酸G脫氧核糖磷酸C脫氧核糖磷酸T脫氧核糖磷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森（J．D.Watson，1928—）和英國(guó)科學(xué)家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?；仨鴼v史這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一

1、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？思考（1）英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林（2）奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫1、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，利用了他人2、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯(cuò)誤？他們是如何對(duì)待和糾正這些錯(cuò)誤的？思考2、沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，出現(xiàn)過哪些錯(cuò)3、上述資料中涉及到哪些學(xué)科的知識(shí)和方法？

4、這對(duì)理解生物學(xué)科的發(fā)展有什么啟示？思考3、上述資料中涉及到哪些學(xué)科的知識(shí)和方法？4、這對(duì)理解生物在生命的旋梯上沃森和克里克在生命的旋梯上沃森和克里克1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來了遺傳學(xué)的徹底變革，更宣告了分子生物學(xué)的誕生?！禗NA分子的結(jié)構(gòu)》課件二﹑DNA分子的結(jié)構(gòu)二﹑DNA分子的結(jié)構(gòu)3、DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？1、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？思考下一頁(yè)3、DNA中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于DNA的什么部位？2DNA分子的特點(diǎn)：②多樣性：一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有44000種。③特異性：不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。①穩(wěn)定性：ＤＮＡ中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。下一頁(yè)DNA分子的特點(diǎn)：②多樣性：一個(gè)最短的DNA分子也有4000堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：A1=T2

，A2=T1，G1=C2

，

G2=C1。則在DNA雙鏈中：A=T，G=C可引申為：①嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈A＋G=T＋CA＋C=T＋G即（A＋G）／（T＋C）＝（A＋C）／（T＋G）＝11堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。T2+C2A2+G2A1+G1T1+C1=T2+G2A2+C2A

1+C1T1+G1=②雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。A1+T1G1+C1A+TG+C=A2

+T2G2+C2=如果鏈１中的A＋G／T＋C＝b則鏈２中的A＋G／T＋C＝１／b雙鏈中A＋G／T＋C＝１不同生物該比值不同③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。T④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈A+T是整個(gè)DNA分子A+T的一半。A1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=A1+T1（A+T）12==A2

+T2④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G1+C1=A2+T2+G2+C2G2+C2（G+C）12G1+C1G2+C2==下一頁(yè)同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G11、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%2、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.51;0.40.41、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因?yàn)镈3、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。24%3、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的544、某DNA分子中A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的34%，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的28%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的比例是多少？38%5、在含有四種堿基的DNA區(qū)段中，有腺嘌呤a個(gè)，占該區(qū)段全部堿基的比例為b，則（)b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶為a(1/2b－1)D.胞嘧啶為b(1/2a－1)C6、分析一個(gè)DNA分子時(shí)，發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有A，由此可知，該分子中一條鏈上G含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的多少？40%4、某DNA分子中A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的34%，其★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★分子結(jié)構(gòu)的多樣性,穩(wěn)定性和特異性小結(jié)★堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子1、堿基配對(duì)時(shí)，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)呢？

這是由于嘌呤堿是雙環(huán)化合物，占有空間大；嘧啶堿是單環(huán)化合物，占有空間小。而DNA分子的兩條鏈的距離是固定的。1、堿基配對(duì)時(shí)，為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)2.為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(2)A與T通過兩個(gè)氫鍵相連，G與C通過三個(gè)氫鍵相連，使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定.(1)A的量總是等于T的量,G的量總是等于C的量返回2.為什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？(2)早凋的“科學(xué)玫瑰”－－富蘭克林（

R.E.Franklin）

她和同事威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DＮＡ晶體照片，

但“科學(xué)玫瑰”沒等到分享榮耀，在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。(英，R.E.Franklin,1920－1958）

為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。返回早凋的“科學(xué)玫瑰”－－富蘭克林（R.E.Franklin返回DNA衍射圖譜返回DNA衍射圖譜DNA來源ATGC(A+T)/(G+C)大腸桿菌25.424.824.125.71.01小麥24.828.023.222.71.15鼠24.125.621.922.81.11豬肝25.729.720.520.51.36豬胸腺26.828.920.420.71.36豬脾28.029.220.420.81.36酵母23.232.918.717.51.54不同來源DNA四種堿基的摩爾比例關(guān)系根據(jù)上表，你會(huì)得出什么樣的結(jié)論？思考DNA來源ATGC(A+T)/大腸桿菌25.424.824.（1）同一生物的不同組織的DNA堿基組成相同；（2）幾乎所有生物的DNA，腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。（3）不同生物來源的DNA堿基組成不同，表現(xiàn)為A+T/G+C的比值不同。奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究成果：返回（1）同一生物的不同組織的DNA堿基組成相同；奧地利著名生物《DNA分子的結(jié)構(gòu)》課件DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放大DNA的空間結(jié)構(gòu)下一頁(yè)下一頁(yè)DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)放返回返回PPPPATCGP41352oP413520PPACTG磷酸脫氧核糖反向平行含氮堿基返回DNA的平面結(jié)構(gòu)PPPPATCGP41352oP413520PPACTG磷酸堿基對(duì)另一堿基對(duì)

嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵堿基對(duì)另一堿基對(duì)嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(duì)，形成堿基沃森和克里克：ＤＮＡ分子的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)3.4nm2nm0.34nm沃森和克里克：ＤＮＡ分子的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)3.4nm2nm0AAATTTGGGGCCCATC

你知道右圖ＤＮＡ結(jié)構(gòu)中的哪個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的哪個(gè)結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？?jī)蓷l長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。？AAATTTGGGGCCCATC你知道右圖ＤＮＡ結(jié)構(gòu)DNA中堿基計(jì)算的一般規(guī)律1.雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基的量相等即A＝T、C＝G(最基本的規(guī)律)

3.雙鏈DNA分子中兩不互補(bǔ)的堿基之和比值相等即（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=12.雙鏈DNA分子中任意兩不互補(bǔ)的堿基之和占?jí)A基總量的50％即：（A+C）％=（T+G）%=50%4.DNA分子的一條鏈上（A+T）／（C+G）=aDNA分子的一條鏈上（A+C）/（T+G）＝b(通常不等1)DNA分子中（A+T)/(G+C)比值等于每條單鏈中的比值。

則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例為a則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例為1／b。DNA中堿基計(jì)算的一般規(guī)律1.雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基的量AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈