3.2DNA分子结构上课用.ppt

1、第2节 DNA分子的结构,北京中关村高科技园区的DNA雕塑,一. DNA的基本单位脱氧核苷酸,1,2,3,4,5,A,G,C,T,化学元素组成：,C H O N P,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类(4种),资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。,脱氧核苷酸,资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。,【模型建构3】DNA双链,资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。,一、DNA模型建构,

2、资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。,脱氧核苷酸,资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。,【模型建构4】DNA双螺旋,资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。,资料4： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 。,一、DNA模型建构,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,DNA的空间结构,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,碱基

3、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。,A,T,G,C,氢键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（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。,DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C

4、,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（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。,DNA分子的结构特点,注意：A+T=C+G ?,碱基互补配对原则,在DNA分子中形成 碱基对时，A一定与T配对，G一定与C配对，这种一一对应的关系，称为碱基互补配对原则。,2. 碱基对之间的氢键具有固定的数目，A与T有两个氢键，C与G有三个氢键,3. 在双链DNA分子中有A=T，C=G，所以 A+G=C+T 即 嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数,【课堂反馈】

5、（P51）,下面是DNA分子结构模式图,说出图中110的名称。,1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,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。,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分子的多样性和特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,DNA分子的特

6、异性：,多样性：DNA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，可能的排列方式就有44000种。,特异性：特定的DNA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。,遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。,拓展题：,你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 A T ，G C A + G T + C A + G T C （ ） （ ）,也可以写成以下形式：,规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的 。,A+T+C+

7、G,A+T+C+G,A + C,T + G,A + C,T + G,相等,50,DNA有关碱基数量的计算：,通过观察DNA的结构我们可以发现：A只能与T 配对，G只能与C配对，所以A=T，G=C。,两个式子相加得：A+G=T+C， 即嘌呤数之和等于嘧啶数之和。,同理可得：A+C=T+G， 即不互补的嘌呤数与嘧啶数之和相等。,DNA是由两条脱氧核苷酸链组成的， 第一条链的A与第二条链的T互补配对， 因此：A1=T2,同理：T1=A2 G1=C2 C1=G2,所以：A1+T1=A2+T2=1/2（A+T） G1+C1=G2+C2=1/2（G+C）,因此： （A1+T1）/（G1+C1）=（T2+A

8、2）/（C2+G2） （A1+G1）/（T1+C1）=（T2+C2）/（A2+G2） （A1+C1）/（G1+T1）=（T2+G2）/（C2+A2）,【课堂反馈】,A+T+G+C,A+T+G+C,A+C,T+G,T+G,A+C,相等,一半,1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_,2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_,3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G= _,20%,60个,29%,练习：,碱基互补配对原则应用,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：

9、A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C,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或A+G/A+T+G+C=50%或A%=50%-G%,双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,例题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%,双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。两条链A+T/G+C之比相等。,例题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？,2.5 1 ;,双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等