DNA的结构141225

1、第二节第二节 dnadna的结构的结构 含氮碱基脱氧核糖磷酸一、dna的基本单位脱氧核苷酸 鸟嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶尿嘧啶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a ag gc ct t腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸1、种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸糖碱基鲍林（美国）linus pauline19011994 争论的焦点 dna分子的骨架: 直的还是螺旋的？ 一条螺旋: 碱基联在骨架的外边？ 多条螺旋: 碱基在骨架的里边？ 它们彼此间如何相联？ 二.研究过程 1.美国加州理工学院鲍林实验室鲍林（美国）linus pauline,

2、19011994弗兰克林（英国）rosalind franklin19201958威尔金斯（英国） maurice wilkins,1916 2.伦敦皇家学院的威尔金斯小组 威尔金斯小组的专长是x射线结晶学3.剑桥大学沃森-克里克小组沃森沃森克里克克里克克里克(英国)francis crick 1916生命是什么？生命是什么？的印的印象象: 可以用精确的概念，可以用精确的概念，即物理学和化学的概念，即物理学和化学的概念，来考虑生物学的本质问来考虑生物学的本质问题。题。 克里克: 伟大的事情就在角落里 1949年: 加入佩卢兹小组1952年7月, 查伽夫访问剑桥1952年6月, 格里菲斯(joh

3、n griffith): 计算同类碱基之间的吸引力理论上: 不同碱基之间的相互吸引克里克: 不同类型的碱基配对可能是dna分子结构的基础4.查伽夫(奥地利生物化学)erwin chargaff 1905 19461950年:精确的纸层析法分离4种碱基，用紫外线吸收光谱做定量分析碱基含量：查伽夫定则：四种碱基数量不是等量的；四种碱基数量不是等量的；同一物种同一物种dnadna碱基组成不变，而物种间则有很大碱基组成不变，而物种间则有很大不同；不同；嘌呤碱基总量与嘧啶碱基的总量嘌呤碱基总量与嘧啶碱基的总量( (克分子总量克分子总量) )相相等等(a+g=t+c)(a+g=t+c)，且，且a=ta=t

4、、g=cg=c。 弗兰克林1952年得到的最好的dna的x射线照片(51号) x射线的数据与密度的测量结果符合dna是双链的可能性; 糖-磷酸骨架一定位于dna链的外侧。 沃森: 我简直目瞪口呆。照片中反射出的黑十字只能是螺旋结构的结果。沃森与克里克 nature 1953年4月25日 a structure for deoxyribose nucleic acid双螺旋：寂静的登场双螺旋：寂静的登场1.1.dna分子结构的发现，在当年并未引起很大的轰动，科学分子结构的发现，在当年并未引起很大的轰动，科学史家奥尔贝的话来说是史家奥尔贝的话来说是“双螺旋悄然登场亮相双螺旋悄然登场亮相”。 2.2

5、.“这个构造拥有一些全新的特征，对生物学来说具有相当的这个构造拥有一些全新的特征，对生物学来说具有相当的意义。意义。”这句话，可是科学史上最出名的低调表述之一。这句话，可是科学史上最出名的低调表述之一。这是这是1953年年4月月25日出版的那期日出版的那期自然自然中，沃森中，沃森（james d. watson）与克里克（）与克里克（francis h. c. crick）文章中的一句话，他们在文章中提出了文章中的一句话，他们在文章中提出了dna构造的双螺旋构造的双螺旋模型；模型；50年后沃森也承认，当年他们并没有预想到这项突年后沃森也承认，当年他们并没有预想到这项突破会为我们开启了分子生物学

6、及遗传学的大门。破会为我们开启了分子生物学及遗传学的大门。3.九年后，沃森和克里克以及威尔金斯因对发现九年后，沃森和克里克以及威尔金斯因对发现dna双螺旋双螺旋结构做出的卓越贡献而获得诺贝尔奖。结构做出的卓越贡献而获得诺贝尔奖。 三、dna的结构双螺旋结构模型双螺旋结构特点：1.dna分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的。磷酸脱氧核糖含氮碱基2.dna分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。3.两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。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

7、对应的关系就叫做碱基互补配对原则。四、碱基互补配对原则的有关计算四、碱基互补配对原则的有关计算fa=ta=t；g=cg=c；f（a+ga+g）/ /（t+ct+c）=1 =1 ；（；（a+ca+c）= =（t+gt+g） f一条链中一条链中a+ta+t与另一条链中的与另一条链中的t+at+a相等，一条链中相等，一条链中的的c+gc+g等于另一条链中的等于另一条链中的g+cg+cf如果一条链中的（如果一条链中的（a+ta+t）/ /（c+gc+g）=a=a，那么另一条，那么另一条链中其比例也是链中其比例也是a af如果一条链中的（如果一条链中的（a+ca+c）/ /（g+tg+t）=b=b，那么

8、另一条，那么另一条链上的比值为链上的比值为1/b 1/b f另外还有两个非互补碱基之和占另外还有两个非互补碱基之和占dnadna碱基总数的碱基总数的50% 50% 化化学组学组成成单单位位双双螺螺旋旋结结构构基本基本单单位位脱氧脱氧核核苷苷酸酸种类种类四四种种 a t c g主要特点主要特点 碱碱基互基互补补配配对对原原则则由由两条两条反向平行的反向平行的脱氧脱氧核核苷苷酸酸长链盘长链盘旋旋而成。外而成。外侧侧由由脱氧脱氧核糖和磷酸交替核糖和磷酸交替连连接接构构成基本骨架成基本骨架 ，碱碱基排列在基排列在内侧内侧。 dna分子分子两条链两条链上的上的碱碱基通基通过氢键连过氢键连接接成成碱碱基基

9、对对。碱基含量符合碱基含量符合，即，即a at t，c=c=g;g;但是但是a at t的量不一定等于的量不一定等于c cg g的量的量a a c c g ga tt t g g c c t a结构结构知知识结构总结识结构总结1.1.基因是遗传的一个基因是遗传的一个基本功能单位基本功能单位，它在适，它在适当的环境条件下当的环境条件下控制生物的性状控制生物的性状。2.2.基因以一定的基因以一定的次序次序排列在排列在染色体染色体上。上。3.3.本质上，基因就是一段包含一个完整的遗本质上，基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的传信息单位的有功能的核酸分子片段核酸分子片段，大多，大多数生物中是一段数生物中是一段dnadna，而在，而在rnarna病毒中则病毒中则是一段是一段rnarna。基因的完整概念基因的完整概念有有关关dna中的中的碱碱基基计计算算1 1、某双链、某双链dnadna分子中，分子中，g g占占23%23%，求，求a a占多少？占多少？解析：解析：因为因为dnadna分子中，分子中，a+g=t+ca+g=t+c。所以，。所以，a=50%a=50%23%=27%23%=27%2 2、在、在dnadna的一个单链中，的一个单链中，a+g/t+c=0.4a+g/t+c=0.4，上述比例在，上述比例在其互补链和整个其互补