1、課題,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu),1、19世紀(jì)50年代科學(xué)界認(rèn)識(shí)到DNA 的化學(xué)組成。,一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,DNA的基本組成元素有哪些？,C、 H、 O、 N、 P,DNA的基本組成單位是什么？由哪幾種物質(zhì)組成？,脫氧核苷酸 = 含氮堿基 + 脫氧核糖 + 磷酸,含氮堿基：A、T、G、C,2、1951年威爾金斯展示了DNA的X射線的衍射圖譜，并且獲得相關(guān)其數(shù)據(jù),3、沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的初步構(gòu)想。,4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鳥(niǎo)嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).,5、1953年沃森和克里克發(fā)

2、表論文核酸的分子結(jié)構(gòu)模型脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型,脫氧 核糖,含氮堿基,磷酸,A,G,C,T,DNA的基本單位脫氧核苷酸,腺嘌呤,鳥(niǎo)嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,1、DNA的化學(xué)組成,二、DNA分子的結(jié)構(gòu),鳥(niǎo)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(lèi),腺嘌呤脫氧核苷酸,四種脫氧核苷酸聚合形成多核苷酸鏈,磷酸二酯鍵,2、DNA分子的平面結(jié)構(gòu),氫鍵,DNA分子是如何維系它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性？,堿基對(duì)之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián)； 堿基對(duì)之間的相互作用力,3、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),構(gòu)成方式,位置,雙螺旋外側(cè),雙螺旋內(nèi)側(cè),堿基對(duì),主鏈(骨架),1）脫氧核糖與磷酸交替排列；,2）兩條主鏈呈

3、反向平行；,3）盤(pán)繞成規(guī)則的雙螺旋。,1）主鏈上對(duì)應(yīng)堿基以氫鍵連結(jié)成對(duì)；,2）堿基互補(bǔ)配對(duì)（A T，G C）,4、DNA多樣性和特異性,1）多樣性,同學(xué)們嘗試兩個(gè)符號(hào)牌的排列方式，這兩個(gè)符號(hào)牌可以寫(xiě)出相同符號(hào)A或B，又可以寫(xiě)成A和B，它們由左向右的書(shū)寫(xiě)類(lèi)型有多少種？,四種：AA、BB、AB、BA,在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：AT、TA、GC、CG。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？,堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，從而能夠儲(chǔ)存了大量的遺傳信息。,2）特異性,每個(gè)DNA分子中的堿基對(duì)都有特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。,3)

4、 穩(wěn)定性,DNA分子中的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)交替連接的方式不變，兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。,5、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：,嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù) A+G=T+C 即A+G/T+C=1,雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。,例題1、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%,雙鏈DNA分子中，互

5、補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。,例題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？,2.5 1 ;,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。,例題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%,AT=54% G+C=46%,例題 4、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 （ )

6、b0.5 B. b0.5 C.胞嘧啶為a(1/2b) D.胞嘧啶為b(1/2 a),C,例題5、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%,化學(xué)組成單位,雙螺旋結(jié)構(gòu),基本單位脫氧核苷酸,種類(lèi),四種,主要特點(diǎn),堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,DNA分子的多樣性、特異性和穩(wěn)定性,由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成。 外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架 ，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。,堿基4種、堿基對(duì)2種、排列順序不同,DNA的結(jié)構(gòu),DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,小結(jié),1、某雙鏈DNA分子的堿

7、基中，鳥(niǎo)嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_(kāi),2、一個(gè)DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是_,3、 DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)DNA分子中G= _,20%,60個(gè),29%,練習(xí)：,5.已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)= m 時(shí),求: (1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?,1/m,(2) 這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?,1,(3)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?,n,(4)這個(gè)比例在整個(gè)DNA分子中又是多少?,n,當(dāng)在一單鏈中,如果(A+T)/(G+C)=n 時(shí),求:,6:從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析,

8、其四種堿基數(shù)的比例是鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46% ,又知DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,問(wèn)與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的 ( ) 、26% 、24% 、14% 、11%,A,基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)答,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 模型，為合理地解釋遺傳物質(zhì)的 奠定了基礎(chǔ)。 2、DNA又稱(chēng) ，組成它的基本單位是 （由一分子 、一分子 、一分子 組成）。組成DNA的堿基共有 種（符號(hào)表示為 ），脫氧核苷共有 種（名稱(chēng)是 、 、 、 ）。,1953,DNA雙螺旋,各種功能,脫氧核糖核酸,脫氧核苷酸,磷酸,脫氧核糖,含氮堿基,4,A T G C,4,胞嘧啶脫氧核

9、苷酸,腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,4、下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出110的名稱(chēng)。,胞嘧啶（C）,腺嘌呤（A）,鳥(niǎo)嘌呤（G）,胸腺嘧啶（T）,脫氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,堿基對(duì),氫鍵,一條脫氧核苷酸鏈的片段,二、DNA分子的結(jié)構(gòu),DNA的基本組成元素有哪些？,C、 H、 O、 N、 P,DNA的基本組成單位是什么？由哪幾種物質(zhì)組成？,脫氧核苷酸 = 含氮堿基 + 脫氧核糖 + 磷酸,脫氧 核糖,含氮堿基,磷酸,脫氧核苷,脫氧核苷酸,1、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%,有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算,雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。,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。,同理：,3、某雙鏈DNA分子中，