DNA分子的结构课件(示范课)

中关村DNA标志雅典奥运会开幕式经典场景第2节DNA分子的结构一、解开DNA结构之谜1、20世纪30年代后期，瑞典的科学家们证明DNA是不对称的。第二次世界大战以后，科学家们用电子显微镜测定出DNA分子的直径约为2nm。32、1951年美国生物化学家查戈夫定量分析DNA分子的碱基组成，发现A=T，G=C。43、1952年英国化学家富兰克琳（R.E.Franklin）等采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片，确认DNA为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。54、1953年美国科学家沃森（J.D.Watson）（左）和英国科学家克里克（F.Crick）（右）提出DNA分子的双螺旋结构模型。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、DNA的化学组成脱氧核糖核酸CHONP脱氧核苷酸复习提问DNA中文全称:组成元素:基本单位:脱氧核糖含氮碱基磷酸磷酸脱氧核糖含氮碱基A—腺嘌呤T—胸腺嘧啶G—鸟嘌呤C—胞嘧啶含氮碱基种类：腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的结构又是如何？CTAG磷酸二酯键4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH442、DNA分子的结构2.1脱氧核苷酸的连接:？ATGCATGC氢键磷酸二酯键AATTGGGCCATC1、DNA是由几条链构成的，它具有怎样的立体结构？2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？思考与讨论：（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。3.DNA分子的结构特点（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。AATTGGGCCATC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、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。ATGC氢键G.C比例越高，DNA结构越稳定？碱基对的种类A----TT----AC----GG----C4、DNA分子的结构特性1)稳定性：外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构外侧恒定：内侧配对稳定:稳定的空间结构：磷酸、脱氧核糖交替连接固定不变——构成基本骨架碱基对之间严格遵循碱基互补配对的原则，碱基之间通过氢键连接，维持双螺旋的稳定每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构4、DNA分子的结构特性2）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。以1，2，3，4四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？4种400044种在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有（4种）：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子上的碱基对有多少种排列方式？如排列成4000位数？44000种对于特定的DNA分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？3）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：规则的双螺旋结构化学组成单位双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类腺嘌呤脱氧核苷酸含A鸟嘌呤脱氧核苷酸含G胞嘧啶脱氧核苷酸含C胸腺嘧啶脱氧核苷酸含T主要特点碱基互补配对原则DNA分子的特性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，内侧由碱基对组成。③碱基对由氢键相连接多样性、特异性、稳定性（碱基4种、排列顺序=4n，n为碱基对数）DNA结构P脱氧核糖含氮碱基：A=TG=CA+G/T+C=1小结1．DNA分子的基本骨架是（）A.磷脂双分子层B.规则的双螺旋结构C.脱氧核糖和磷酸交替连接D．碱基间的连接C１２３４AGCT2、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。５６７８９１０胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、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A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链A＋G=T＋CA＋C=T＋G即（A＋G）／（T＋C）＝（A＋C）／（T＋G）＝11③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。T2+C2A2+G2A1+G1T1+C1=T2+G2A2+C2A1+C1T1+G1=A1+T1G1+C1A+TG+C=A2+T2G2+C2=如果链１中的A＋G／T＋C＝b则链２中的A＋G／T＋C＝１／b双链中A＋G／T＋C＝１不同链该比值不同②双链DNA分子中任何一条链A+T/G+C相等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。A1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=A1+T1（A+T）12==A2+T2同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G1+C1=A2+T2+G2+C2G2+C2（G+C）12G1+C1G2+C2==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%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，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5：10.4：0.43、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量是多少？24%4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？38%5、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？40%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/AA4.一个双链DNA分子的鸟嘌呤占整个DNA分子碱基的27%，其中一条链上的腺嘌呤占这条链碱基的28％，那么另一条链上的腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是()A．9％B．18C．23%D．24%A