DNA的分子结构课件.ppt

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1、雅典奥运会开幕式经典场景雅典奥运会开幕式经典场景 第2节 DNA分子的结构资料资料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1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 =+.代表磷酸代表磷酸 D代表脱氧核糖代表脱氧核糖代表代表4种碱基种碱基 代表连接各组分的化学键代表连接各组分的化学键 【模型建构模型建构1】:脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基A G C 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

2、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是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链长链。【模型建构模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、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

3、的是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链长链。【模型建构模型建构3】DNA是规则的是规则的螺旋结构螺旋结构资料资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了了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4】DNA双螺旋双螺旋资料资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤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（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（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)。一、一、DNADNA模型建

4、构模型建构动动手！动动手！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是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链长链。资料资料3：1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱。1、DNA分子结构主要特点分子结构主要特点DNA分子是有分子是有 条链组成，条链组成，盘旋盘旋成成 结构。结构。交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架；排列在内侧。排列在内侧。碱基通过

5、碱基通过 连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析2、DNA的多样性的多样性2.DNA双螺旋结构双螺旋结构（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链分子是由两条链组成的，这两条链按按反向平行反向平行方方式盘旋成双螺旋结构式盘旋成双螺旋结构CTTGACAGDNA平面结构平面结构55334123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44构成方式构成方式磷磷酸酸二二酯酯键键磷磷酸酸二二酯酯键键AAAAA

6、AT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接 构成基本构成基本骨架；骨架；（2 2）.外侧：外侧：碱基；碱基；内侧内侧:AGCT氢键氢键ATGC碱基互补配对原则碱基互补配对原则磷酸二磷酸二酯键酯键脱氧核脱氧核苷酸苷酸碱基对碱基对思考：在一个思考：在一个DNA分子中，那些碱基比例分子中，那些碱基比例较高，则该较高，则该DNA分子就比较稳定？分子就比较稳定？GC含量越高含量越高，那么DNA分子越稳定DNADNA分子的特点：分子的特点：多样性：多样性：一个最短的一个最短的DNADNA分子也有分子也有N N个碱基

7、对，可能的个碱基对，可能的排列方式就有排列方式就有4 4N N种。种。特异性：特异性：不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。基对的排列顺序肯定不同。稳定性：稳定性：中的脱氧核糖和磷酸交替连接的中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。（即结构的稳定性）则不变。（即结构的稳定性）DNADNA分子碱基对的排列顺序千变万化。分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的特定的DNADNA分子具有特定的碱基排列顺序。分子具有特定的碱基排列顺序。【课堂反馈课堂反馈】1 1下面是下面是DNADNA

8、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的的名称。名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶 C2.腺嘌呤腺嘌呤 A3.鸟嘌呤鸟嘌呤 G4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶 T5.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A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补且不互补碱基之和的比值等于碱基之

9、和的比值等于1(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中等于其中任何一条链的任何一条链的A+T/G+C。规律总结：规律总结：A1T2T1A2G1CC1G2DNADNA双链双链双链双链A=T，C=G A+G=T+C=A+C=T+G=50%=n双链双链DNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+C互互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一补链中这一 比值的倒数比值的倒数.1nA2+G2T2+C2=双链双链DNA分子中，分子

10、中，A+T占整个占整个DNA分子碱基分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该占该链碱基总数的百分比。链碱基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链双链双链A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%T1+C1=n A1+G1有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算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

11、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 1;0.4 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。解析一：设DNA分子碱基总数为100.已知：A+T=54，则G+C=46所以，G1+C 1=G 2+C 2=23已知：G 1=10022%=1112所以,C 2=G 1=11则:G 2=2311=12G 2A 2+T 2+G 2+C 2=1212100=24%解析二:已知A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C 11/2

12、总=46%.已知1/2总G 1=22%所以1/2总C 1=46%22%=24%因为 G2=C1所以1/2总G 2=24%24%1 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占30%30%，则，则 胸腺嘧啶为胸腺嘧啶为_2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有 100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_3 3、DNADNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整个求整个 DNADNA分子中分子中G=_G=_ 20

13、%60个个29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携可因其碱基对组成和序列的不同而携 带不同带不同 的遗传信息，其种类数最多可达的遗传信息，其种类数最多可达 （）A A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C练习：练习：5.5.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)=mA+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?1/m

14、(2)(2)这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少?1(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?n(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?n6:6: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是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,46%,又知又知DNADNA的的 一条链一条链(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链相对应链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ()()、26%26%、24%24%、14%14%、11%11%A当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=nA+T)/(G+C)=n 时时,求求: