第2节--DNA的分子结构上课课件

1、 1951年年 威尔金威尔金斯斯 DNA的的X射射线衍射图线衍射图沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森1.核酸的分子组成核苷酸核苷酸是由哪几种分子结合而成的？构成核酸的结构单体是（基本单位）核苷酸和核酸的关系是什么？ 多个核苷酸互相连接成长链 核酸核苷酸的组成：一分子五碳糖、一分子磷酸基、一分子含氮碱基五碳糖磷酸含N碱基P、H、OC、H、OC、H、O、N构成核酸的基本元素？C、H、O、N、P思考： 五碳糖 脱氧核糖 核糖：构成脱氧核糖核苷酸：构成核糖核苷酸含N碱基 脱氧核糖核苷酸：A、G、C、T 核糖核

2、苷酸: A、G、C、U碱基共五种核苷酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸4种4种8种2条条脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸链 脱氧核糖核酸 即DNA 核糖核苷酸核糖核苷酸链 1条四种四种（双螺旋结构）（单链结构） 核糖核酸 即RNA 虽然组成DNA和RNA的核苷酸单体只有8种，但是由许多的单体互相连接时，排列顺序就是极其多样化的。因此，核酸所储存的遗传信息容量很大。核酸种类资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基二、二、DNADNA模型建

3、构模型建构1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 = + + .【模型建构模型建构1】: 脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基A GC T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖ACT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G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷

4、酸链二、二、DNADNA模型建构模型建构资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。资料资料3： 1951年，英国科学家年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林威尔金斯和富兰克林)提供提供了了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱 。一、一、DNADNA模型建构模型建构【模型建构模型建构3】DNA分子呈螺旋结构分子呈螺旋结构资料资料4 4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出得出：（1）腺嘌呤

5、（腺嘌呤（A）的量总是等于）的量总是等于胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌，鸟嘌呤（呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C）的量的量(G=C)。（2）同种生物体细胞中）同种生物体细胞中DNA的含的含量是相同的，不同种生物的碱基量是相同的，不同种生物的碱基含量是不同的含量是不同的; 【模型建构模型建构4】DNA分子呈双螺旋结构，分子呈双螺旋结构，A与与T、G与与C配对配对连接方式：聚合 磷酸二酯键多个脱氧核苷酸磷酸二酯键脱氧核苷酸链AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖APGPCPTP脱氧脱氧 核核糖糖脱氧脱

6、氧 核核糖糖脱氧核脱氧核糖糖AT、GC（更稳定）DNA分子的特性 多样性:碱基对排序的千变万化,构成了DNA分子的多样性. 是生物多样性的原因如果有4000个碱基对，碱基可能排列方式44000种 特异性:碱基对的特定排序,又构成了DNA分子的特异性. 区分物种的一个标准整体：直径约为2nm、螺距约为3.4nm ，每个螺距内有10对碱基对。 主链：磷酸与脱氧核糖交替 排列稳定不变。 碱基对：严格遵循碱基配对原则。稳定性DNA与RNA分子结构的比较【课堂反馈课堂反馈】下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的名称。的名称。 12345678109G

7、TCA1. 胞嘧啶胞嘧啶2. 腺嘌呤腺嘌呤3. 鸟嘌呤鸟嘌呤4. 胸腺嘧啶胸腺嘧啶5. 脱氧核糖脱氧核糖6. 磷酸磷酸7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8. 碱基对碱基对9. 氢键氢键10. 一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段 AT，GC， (A+G)/(A+C)=(A+C)/(T+G)=1 二个互补碱基相等，二个不互补的碱基之和的比值相等，且等于1. AGTCACTG50% 任意两个不互补碱基之和相等，嘌呤总数等于嘧啶总数，且各占碱基总数50%。 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子中分别是A、0.4和0.6 B、2.5和1.0

8、C、0.4和0.4 D、0.6和1.0 1链中A+T/C+G等于2链中该比值等于整个DNA中该比值。 双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+TA+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分子分子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= = =A A2 2 +T +T2 2 +G +

9、G2 2 +C +C2 2A A2 2 +T +T2 2= =A A1 1 +T +T1 1（A+TA+T）1 12 2= = =A A2 2 +T +T2 2分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是 A、50% B、34% C、32% D、17%同理：同理：G+CG+CA+T+G+CA+T+G+C= = =A A1 1 + +T T1 1 + +G G1 1 + +C C1 1GG1 1 + +C C 1 1A A2 2 + +T T2 2 + +GG2 2 + +C C2 2GG

10、2 2 + +C C2 2（G+CG+C）1 12 2GG1 1 + +C C1 1 G G2 2 + +C C2 2= = = 在DNA分子中互补碱基含量之和所占比值与其每一条单链中这两种碱基和与该单链碱基数的比值数相等。 一个DNA分子由N对碱基组成，则其组合方式有4的N次方种排列方式。1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，GG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%23%=27%A=50%23%=27%2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+

11、C=0.4A+G/T+C=0.4，上，上述比例在其互补链和整个述比例在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？若若DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比，上述比例在其互补链和整个例在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1 ; 2.5 1 ; 0.4 0.40.4 0.43 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%，其中一条链上，其中一条链上GG占该占该链碱基总数的链碱基总数的22%22%。求另一。求另

12、一条链上条链上G G占其所在链碱基总数占其所在链碱基总数的百分含量。的百分含量。24%24%4 4、某、某DNADNA分子中分子中A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数分子碱基总数的的34%34%，其中一条链上的，其中一条链上的C C占该链碱基总数的占该链碱基总数的28%28%，那么，对应的另一条互补链上的，那么，对应的另一条互补链上的C C占该链占该链碱基总数的比例是多少？碱基总数的比例是多少？38%38%5 5、在含有四种碱基的、在含有四种碱基的DNADNA区段中，有腺嘌呤区段中，有腺嘌呤a a个，占该区段全部碱基的比例为个，占该区段全部碱基的比例为b b，则，则 （ ) ) A

13、.A. b0.5 B. b0.5b0.5 B. b0.5C.C.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2ba(1/2b1) D.1) D.胞嘧啶为胞嘧啶为b(1/2a b(1/2a 1)1)C C6 6、分析一个、分析一个DNADNA分子时，发现分子时，发现30%30%的脱氧核苷的脱氧核苷酸含有酸含有A A，由此可知，该分子中一条链上，由此可知，该分子中一条链上GG含量的含量的最大值可占此链碱基总数的多少？最大值可占此链碱基总数的多少？40%40% 1 1、一个、一个DNADNA分子中，有腺嘌呤分子中，有腺嘌呤15001500个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3 3：1 1，则，则这个这个DN

14、ADNA分子中脱氧核糖的分子数目分子中脱氧核糖的分子数目为为_个。个。解析：解析： 作业2 2、已知在、已知在DNADNA分子中的一条单链分子中的一条单链(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? ? (2) (2) 这个比例关系在整个分子中又是这个比例关系在整个分子中又是多少多少? ?(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? ?(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? ?当在一单链中当在一单链中, ,如果如果(A+T

15、)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n 时时, ,求求: :3 3、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是鸟嘌呤与胞嘧啶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之和占全部碱基数的46% ,46% ,又知又知DNADNA的一的一条链条链(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链相对应的另一条链中腺嘌呤占链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的该链全部碱基数的 ( ) ( )、26%26% 、24% 24% 、14% 14% 、11%11%4 4、一个、一个DNADNA分子中，有腺嘌呤分子中，有腺嘌呤15001500个，腺嘌个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为呤与鸟嘌呤之比为3 3：1 1，则这个，则这个DNADNA分子分子中脱氧核糖的分子数目为中脱氧核糖的分子数目为_个。个。解析：解析： 3 3、甲、甲