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1、DNADNA分子的结构分子的结构第1页/共30页沃森和克里克沃森和克里克 1953 1953年年2 2月月2828日中午，日中午，沃森和沃森和克里克步入英国剑桥大克里克步入英国剑桥大学的老鹰酒吧，宣布他们的发现。学的老鹰酒吧，宣布他们的发现。一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建第2页/共30页DNADNA化学组成化学组成P脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基DNADNADNADNA全称：全称：全称：全称：组成元素：组成元素：基本单位：基本单位：鸟嘌呤（鸟嘌呤（鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G G G）腺嘌呤（腺嘌呤（腺嘌呤（腺嘌呤（A A A A）胞嘧啶（胞嘧啶（胞嘧啶（胞嘧啶（C
2、C C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T T T）C、H、O、N、P脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧脱氧核糖核糖核糖核糖核苷酸核苷酸第3页/共30页AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类第4页/共30页讨论1：1.DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？2.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？3.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？第5页/共30页DNA的空间结构以超
3、高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。从图上可辨认出从图上可辨认出DNADNA是由两条链交缠在是由两条链交缠在一起的螺旋结构一起的螺旋结构第6页/共30页DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNADNA的空间结构的空间结构第7页/共30页AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基第8页/共30页碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 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。ATGC氢键氢键第9页/共30页ATGCATGC一条脱氧核苷酸
4、链一条脱氧核苷酸链氢键氢键氢键氢键第10页/共30页AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。DNA分子的结构特点分子的结构特点第11页/共30页AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。DNA分子的结构特点分子的结构特点第12页/共
5、30页AAATTTGGGGCCCATC你知道右图结构中的哪个结构是稳定不变的哪个结构是千变万化的？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。第13页/共30页你注意到了吗？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分子的特分子的特异性就体现在特定异性就体现在特定的碱基（对）排列的碱基（对）排列顺序中。顺序中。第14页/共30页DNA分子的特性：分子的特性：多样性：多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。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
6、式就有 种。特异性：特定的特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。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。稳定性：稳定性：4 种 4000第15页/共30页DNADNA分子的结构分子的结构小结小结化学组成：化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对原则碱基互补配对原则分子结构的多样性和特异性分子结构的多样性和特异性第16页/共
7、30页设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1。则在DNA双链中：A=T A=T，G=CG=C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C 即A+G/T+C=1双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A+TG+CA 1+T 1G 1+C 1A 2+T 2G 2+C 2=A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNADNA双链双链第17页/共30页有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算1、某双链DNA分子中，G占
8、23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%23%=27%2、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？若DNA的一个单链中，A+T/G+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;0.4 0.4第18页/共30页3、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。解析一：设DNA分子碱基总数为100.已知：A+T=54，则G+C=46所以，G1+C 1=G 2+C 2=23已知：G 1=1
9、0022%=1112所以,C 2=G 1=11则:G 2=2311=12G 2A 2+T 2+G 2+C 2=1212100=24%解析二:已知A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C 11/2总=46%.已知1/2总G 1=22%所以1/2总C 1=46%22%=24%因为 G2=C1所以1/2总G 2=24%24%第19页/共30页2 2、在一个、在一个DNADNA分子中有分子中有200200个碱基对，其中腺嘌呤有个碱基对，其中腺嘌呤有9090个，则这个个，则这个DNADNA片段中含有游离的磷酸基的数目和片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为（氢键的数目依次为（）A A20
10、0200个和个和400400个个 B B400400个和个和510510个个 C C2 2个和个和510510个个 D D2 2个和个和400400个个1 1、DNADNA分子的一条链中分子的一条链中A+C/T+G=0.4A+C/T+G=0.4，则在其互补，则在其互补链中及整个链中及整个DNADNA中该比例分别是（中该比例分别是（）A A0.40.4，0.4 B0.4 B2.52.5，0.4 0.4 C C2.52.5，1.0 D1.0 D0.60.6，1.01.0CC第20页/共30页3 3、假如有一个双链、假如有一个双链DNADNA分子的分子的G G占整个占整个DNADNA分子碱基的分子碱
11、基的27%27%，并测得，并测得DNADNA分子一条链上分子一条链上A A占这条链碱基的占这条链碱基的28%28%，那么另一条链上那么另一条链上A A占整个占整个DNADNA分子碱基的比例是分子碱基的比例是()()A A9%B9%B18%C18%C23%D23%D24%24%4 4、一个、一个DNADNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%40%，两者之和占两者之和占DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的24%24%，则这个，则这个DNADNA分子的分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目（另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目（）A A44%B44%B24%C
12、24%C14%D14%D28%28%AD5 5、在白菜和萝卜的、在白菜和萝卜的DNADNA分子中，碱基比值不同的（分子中，碱基比值不同的（）A A、（、（A+CA+C）/（T+GT+G）B B、C/GC/G C C、（、（A+TA+T）/（G+CG+C）D D、A/TA/TC第21页/共30页作业作业1、沃森和克里克于、沃森和克里克于 年提出了著名的年提出了著名的 模型，为模型，为合理地解释遗传物质的合理地解释遗传物质的 奠定了基础。奠定了基础。2、DNA又称又称 ，组成它的基本单位是，组成它的基本单位是 （由（由一分子一分子 、一分子、一分子 、一分子、一分子 组成）。组成）。组成组成DNA
13、的碱基共有的碱基共有 种（符号表示为种（符号表示为 ），脱氧核苷），脱氧核苷酸共有酸共有 种（名称是种（名称是 、）。）。1953 DNA双螺旋各种功能脱氧核糖核酸脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖含氮碱基4A T G C4胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸第22页/共30页3、DNA的双螺旋结构是由的双螺旋结构是由 平行的平行的 长链长链 而成，而成，排在外侧的排在外侧的 和和 交替连接构成基本骨架，通过交替连接构成基本骨架，通过 连连接起来的接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是排列在内侧。碱基对的组成规律是 与与 配配对，对，（A）一定与）一定与 （T）配对，）配对，（G）一定与一定与 （C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫做做 原则。原则。4、DNA的碱基只有的碱基只有 种，碱基对只有种，碱基对只有 种，而分子结构具种，而分子结构具有有 性，这完全是碱基对的性，这完全是碱基对的 千变万化的结果。千变万化的结果。两条脱氧核苷酸盘旋脱氧核糖磷酸氢键碱基对嘌呤嘧啶腺嘌呤胸腺嘧啶鸟嘌呤胞嘧啶碱基互补配对4两多样排列次序第23页/共30页感谢您的欣赏！第30页/共30页