第二节、DNA分子结构2013

第2节DNA的分子结构鉴别真伪萨达姆可采用什么方法？一.DNA的基本单位－脱氧核苷酸1’2’3’4’含Ｎ碱基脱氧核糖磷酸5’AGCT基本组成单位：一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸元素组成:CHONP1、四种脱氧核苷酸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)A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸C脱氧核糖磷酸T脱氧核糖磷酸2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据3、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。4、1952年查哥夫指出：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).5、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》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AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基氢键磷酸二脂键脱氧核苷酸碱基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(形成二个氢键)、C只和G配对(形成三个氢键),，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。ATGC氢键AAATTTGGGGCCCATC（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AAATTTGGGGCCCATC（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AAATTTGGGGCCCATC（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1.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AAATTTGGGGCCCATC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分子的特性：②多样性：•碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：A—T、T—A、G—C、C—G,而n个碱基对,DNA分子的种类有4n种.如: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。③特异性：不同的生物，碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。①稳定性：碱基互补配对原则保持双链平行，氢键的作用力保持双链的结构牢固（C、G碱基对越多越稳定）DNA分子中的碱基(对)排列顺序就代表了遗传信息DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序化学组成单位双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类：四种主要特点碱基互补配对原则：①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—DNA的结构DNA双螺旋结构的构建(碱基互补配对原则)分子结构的特性:稳定性、多样性、特异性练习与思考1，已知DNA分子的其中一条链如下，其中共有磷酸多少？脱氧核糖多少？T碱基有多少?共有碱基多少?TTAATGGTCTATGCA┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯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+GT＋C（）（）50％也可以写成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……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+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％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：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C可引申为：1、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%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链例题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%若：A+T=整个DNA的n%，G+C=整个DNA的m%则：A1+T1=1链的n%，G1+C1=1链的m%A2+T2=2链的n%，G2+C2=2链的m%2、双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。(互补碱基之和的比值)A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==3、双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。（不互补的碱基之和的比值）A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/a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？2.51A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链4、双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A+TA+T+G+CA1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2+T2A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链（G+C）12G1+C1G2+C2==A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链例4：某双链DNA分子中，A占整个DNA碱基总数的27%，其中一条链上A占该链碱基总数的22%。求另一条链上A占其所在链碱基总数的百分含量。5、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半32%DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算1.某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占（）A．11％B．22％C．28％D．44％(C)DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算2、根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（）(C)DNA分子中的碱基互补配对原则的有关计算3、若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（）A、aB、1/aC、1D、1—1/a4、若DNA分子中一条链的碱基摩尔比为A︰C︰G︰T＝1︰1.5︰2︰2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔比为A5︰4B4︰3C3︰2D5︰2(A)（B）5.某双链DNA分子中，（A+T）/（G+C）=1.5则它的C占全部碱基的：A.20%B.25%C.30%D.35%A.20%6、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因碱基对组成和序列的不同，而形成具有不同遗传信息的DNA分子，其种类数最多可达A.4120B.1204C.460D.604C.460