第二节DNA分子的结构

1、北京中关村北京中关村DNA双双螺旋结构螺旋结构“生命生命”雕塑，如今已被看雕塑，如今已被看作中关村的标志，作中关村的标志，受到各界好评。受到各界好评。1 1年年富兰克林富兰克林（ranklinranklin) )等采用射线衍射技术拍摄到结构等采用射线衍射技术拍摄到结构的照片。确认为螺旋结构，并且是的照片。确认为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。由不止一条链所构成的。DNADNA的的X X射线衍射图射线衍射图2 2年查哥夫（年查哥夫（E.ChargaffE.Chargaff) )定量分析定量分析分子的碱基组成，发现腺嘌呤（）的量总是等分子的碱基组成，发现腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量

2、，鸟嘌呤（）的量总是于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。等于胞嘧啶（）的量。年美国科学家年美国科学家沃森沃森（atsonatson) )和和英国科学家英国科学家克里克克里克（rick)rick)提出分子的提出分子的双螺旋结构模型双螺旋结构模型。DNADNA分子的双螺旋结构模型分子的双螺旋结构模型二、二、DNADNA分子的结构分子的结构、DNADNA的化学组成的化学组成C C 、H H、 O O 、N N 、P P复习提问复习提问DNADNA全称是；全称是；DNADNA的的基本组成基本组成元素是元素是；组成；组成DNADNA的基的基本单位是。本单位是。DNADNA的基本单位

3、脱氧核苷酸的基本单位脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤（A）（G）胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶（T）（C）组成脱氧核苷酸的含氮碱基：组成脱氧核苷酸的含氮碱基：复习提问复习提问AGCT脱氧核苷酸的种类：脱氧核苷酸的种类：多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链二条脱氧核苷酸链组成一个分子二条脱氧核苷酸链组成一个分子DNADNA平面结构平面结构两条链的关系？两条链的关系？DNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替连磷酸、脱氧核糖交替连接接 构成构成基本骨架基本骨架 外侧：外侧：DNADNA平面结构平面结构 内侧内侧: :2 2

4、条链上的碱基通条链上的碱基通过过_连接成碱基对连接成碱基对A与与T配对；配对；A = T G C一一样样吗吗氢键氢键2个氢键个氢键 3个氢键个氢键每个每个DNA分子中只有分子中只有2个游离的磷酸个游离的磷酸每个每个DNA分子中的碱基、脱氧核糖、分子中的碱基、脱氧核糖、磷酸、脱氧核苷酸数目是相等的。磷酸、脱氧核苷酸数目是相等的。由由2 2条链按条链按反向平行反向平行方式盘绕成方式盘绕成双螺旋双螺旋结构；结构；记：记： DNA的的 结构和组成可用五四结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？三二一表示分别表示的是什么？五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，相

5、应的，相应的有四种脱氧核苷酸有四种脱氧核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链一种结构：一种结构： 规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构 （三）DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子是由两条链按分子是由两条链按反向平行反向平行方式盘旋成双方式盘旋成双螺旋结构。螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基排列在内侧。；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循两条链上的碱基通过氢键连接成

6、碱基对，遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。(2)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碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序 遗传信息遗传信息代表代表DNA分子的种类分子的种类= 4n 种种 n代表碱基对数代表碱基对数(3)特异性：特异性：每个每个 DNA分子都有特定的碱基排列顺序，分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。代表了特定的遗传信息。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？44000种种化学组成

7、化学组成的双的双螺旋结构螺旋结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类：种类： 四种四种 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性分子的特性：稳定性、多样性和特异性由两条由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而的脱氧核苷酸长链盘旋而成。成。外侧由外侧由脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替连接构成交替连接构成基本基本骨架骨架 ，碱基碱基排列在排列在内侧内侧。DNA分子两条链上的碱基通过分子两条链上的碱基通过氢键氢键连接成连接成碱基对。碱基对。AGCT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的的名称。名称。胞嘧啶（

8、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鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤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、双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和补碱基之和恒等恒等，各占碱基总数的，各占碱基总数的50%,且不互补碱基且不互补碱基之和的比值等于之和的比值等于1。( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T

9、+G= 50%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。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则可知：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 A= A=A1+A2， T=T=T1+T2 则在则在DNADNA双链中：双链中： A = T A = T ， G = CG = C拓展拓展 ：规律总结：规律总结A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2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互为互为倒数倒数。即。即两不互补碱基两不互补碱

10、基之和的比值等于另一互补链中之和的比值等于另一互补链中这一这一 比值的倒数比值的倒数. 1nA 2+G 2T 2 +C2=T 1 +C 1=n A1+G 1A+GT+C= 1但在整个但在整个DNA双链中双链中双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个双链双链DNA分子碱基分子碱基总数的百分比等于其中总数的百分比等于其中任何一条链任何一条链中中A+T占占该链该链碱碱基总数的百分比。基总数的百分比。A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A+TG+CA 2 +T 2G 2 +C 2A 1+T 1G 1+C 1=n=n双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的等于其中任

11、何一条链的A+T/G+C。即。即两互补碱基两互补碱基之和的比值等于另一互补之和的比值等于另一互补链中这一链中这一 比值比值 。=n重要公式：重要公式：（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T） %同理同理 （G1+C1）%=（G2+C2）%=（G+C）% 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= = 50%。所以，A=50%23%=27% 运用规律运用规律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

12、在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5 1 ;2.5 1 ; 运用规律运用规律 0.4 0.4 运用规律 3 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其，其中一条链上中一条链上G G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G G占其所在链占其所在链碱基总数的百分含量。碱基总数的百分含量。解析解析 :已知已知A+T总总= 54%,则则= 46%G+C总总所以所以G1+C 1 1链链= 46%.已知已知 1链链G 1= 22%所以所以 1链链C 1= 46%22%= 24

13、%因为因为 G2=C1所以所以 2链链G 2= 24%24% 24% 运用规律运用规律或者已知：或者已知：A+T=54 G1=22 求求G2=？A+T=54所以所以C+G=46所以所以C1+G1=46C1=46G1=4622=24C1=G2所以所以G2=241 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个碱基个碱基对对的的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_3 3、 DNADNA分子的一条单链中，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、（、（200