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1、第1页/共27页这是这是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，它标志着生物学的研究进入又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项分子的层次。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。1953年，年，美国科学家沃森（美国科学家沃森（JD.Watson，1928）和英国科学家克里）和英国科学家克里克（克（F.Crick，19162004），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。第2页
2、/共27页在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克第3页/共27页早凋的早凋的“科学玫瑰科学玫瑰”富兰克林富兰克林（）她和同事威尔金斯她和同事威尔金斯在在1951年率先采用年率先采用X射线射线衍射技术拍摄到衍射技术拍摄到D晶晶体照片，为推算出体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验提供了决定性的实验依据依据。但但“科学玫瑰科学玫瑰”没等到没等到分享荣耀，在研究成果被分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。承认之前就已凋谢。(英，英，1958）第4页/共27页X衍射技术是用衍射技术是用X光透过光透过物质的结晶体，使其在物质的结晶体，使其在照片底片上衍射
3、出晶体照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分可以用来推测晶体的分子排列。子排列。DNA的的X射线衍射图射线衍射图富兰克林拍摄的富兰克林拍摄的DNA的的X射线衍射图射线衍射图第5页/共27页脱氧核苷酸脱氧核苷酸1、DNA的化学组成基本单位：基本单位：P脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸元素组成：元素组成：C H O N P第6页/共27页脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷酸脱氧核苷酸第7页/共27页组成脱氧核苷酸的碱基碱基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌
4、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第8页/共27页3 3、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构构成方式位置双螺旋外侧双螺旋内侧碱基对主链1）脱氧核糖与磷酸交替排列；2）两条主链呈反向平行；3）盘绕成规则的双螺旋。1）主链上对应碱基以氢键连结成对；2）碱基互补配对（AT，GC）；第9页/共27页第10页/共27页(1)DNA分子是由分子是由两条链两条链组成的，这两条链按组成的，这两条链按反向平行方式反向平行方式盘旋成双螺旋结构盘旋成双螺旋
5、结构.(2)DNA分子中的分子中的脱脱氧核糖和磷酸交替氧核糖和磷酸交替连接连接，排列，排列在外侧在外侧，构成构成基本骨架基本骨架；碱；碱基排列基排列在内侧在内侧。(3)两条链上的碱基两条链上的碱基通过通过氢键氢键连接成碱连接成碱基对，并且碱基的基对，并且碱基的配对有一定的规律：配对有一定的规律：A(腺嘌呤腺嘌呤)一定与一定与T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)配对；配对；G(鸟嘌呤鸟嘌呤)一定与一定与C(胞胞嘧啶嘧啶)配对。配对。第11页/共27页DNA双螺旋结构模型第12页/共27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分子的特异性
6、就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。多样性多样性稳定性稳定性第13页/共27页4 4、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1）多样性：）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构碱基对的排列顺序的千变万化，构成了成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算。请同学们计算DNA分子有多少种？分子有多少种？4 种40002）特异性）特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的分子的特异性。特异性
7、。3)稳定性稳定性具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构第14页/共27页答：答：DNA通过通过碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序 （即为脱氧核苷酸的排列顺序）（即为脱氧核苷酸的排列顺序）储存大量的遗传信息储存大量的遗传信息思考题：思考题：DNA是遗传物质，储存着大是遗传物质，储存着大量的遗传信息，那么量的遗传信息，那么DNA是通过什么储是通过什么储存大量的遗传信息？存大量的遗传信息？第15页/共27页A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的互补碱基之和恒等，各
8、占碱基总数的50%,且不互补且不互补碱基之和的比值等于碱基之和的比值等于1(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中等于其中任何一条链的任何一条链的A+T/G+C。规律总结：规律总结：A1T2T1A2G1CC1G2DNADNA双链双链双链双链A=T，C=G A+G=T+C=A+C=T+G=50%=n第16页/共27页双链双链DNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+C互互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一补链中这
9、一 比值的倒数比值的倒数.1nA2+G2T2+C2=双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个DNA分子碱基分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该占该链碱基总数的百分比。链碱基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链双链双链A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%T1+C1=n A1+G1第17页/共27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23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%23%=27
10、%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27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=10022%=1112所以,C 2=G 1=11则:G 2=2311=12G 2A 2+T
11、 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27页1 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占30%30%，则，则 胸腺嘧啶为胸腺嘧啶为_2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有 100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_3 3、DNADNA分子
12、的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整个，求整个 DNADNA分子中分子中G=_G=_ 20%60个个29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携可因其碱基对组成和序列的不同而携 带不同带不同 的遗传信息，其种类数最多可达的遗传信息，其种类数最多可达 （）A A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C练习：练习：第20页/共27页5.5.已知在已知在DNADNA分子中的一条单链分子
13、中的一条单链(A+G)/(T+C)=m(A+G)/(T+C)=m 时时,求求:(1)(1)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?1/m(2)(2)这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少?1(3)(3)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?n(4)(4)这个比例在整个这个比例在整个DNADNA分子中又是多少分子中又是多少?n6:6:从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNADNA进行分析进行分析,其四种碱基数的比例其四种碱基数的比例 是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,46%,又知又知DNA
14、DNA的的 一条链一条链(H(H链链)所含的碱基中所含的碱基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤,问与问与H H链相对应链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ()()、26%26%、24%24%、14%14%、11%11%A当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n 时时,求求:第21页/共27页基础知识简答基础知识简答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
15、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），脱氧核苷共有共有 种（名称是种（名称是 、）。）。1953 DNA双螺旋双螺旋各种功能各种功能脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基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27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
16、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。两条两条脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸盘旋盘旋脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸氢键氢键碱基对碱基对
17、嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶碱基互补配对碱基互补配对4两两多样多样排列次序排列次序第23页/共27页4 4、下图是、下图是DNADNA分子结构模式图，用文字填出分子结构模式图，用文字填出1 11010的名称。的名称。PPPPACTG123456789101 23 45 67 89 10胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段第24页/共27页有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算1、与、与
18、DNA结构有关的碱基计算结构有关的碱基计算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=11两条链两条链不互补的碱基不互补的碱基之和相等。之和相等。（A+G）/（A+T+G+C）=1/2两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于等于50%（1/2）。）。第25页/共27页（A1+T1）/（A2+T2）=（G1+C1）/（G2+C2）=（A1+G1）/（T1+C1）=a，则（则（A2+G2）/（T2+C2）=111/a一条链中一条链中互补碱基互补碱基的和等于另一条链中互补碱的和等于另一条链中互补碱基的和。基的和。一条链中一条链中不互补碱基不互补碱基的和之比等于另一条链中的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。这种比值的倒数。（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=a两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。与任意一条链的这种比值相等。第26页/共27页感谢您的观看。感谢您的观看。第27页/共27页