第2节DNA分子的结构改.ppt

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1、DNA分子的结构分子的结构v20042004年年7 7月月2828日，日，“分子生物分子生物学之父学之父”克里克在圣地牙哥克里克在圣地牙哥加州大学医院与世长辞，享加州大学医院与世长辞，享年年8888岁。岁。v19531953年年4 4月月2525日，克里克和沃日，克里克和沃森在森在自然自然杂志上发表了杂志上发表了DNA的的双螺旋结构，从而带双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革来了遗传学的彻底变革，更更宣告了分子生物学的诞生。宣告了分子生物学的诞生。v种瓜为什么能得瓜，就是遗种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我果。遗传物质为什么能自我

2、复制呢？它是怎样复制的呢复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的和沃森的DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型的伟大发现之中。的伟大发现之中。DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建1、DNA分子式以分子式以4种脱氧核苷酸为单位种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这连接而成的长链，这4种核苷酸分别含种核苷酸分别含有有A、T、C、G四种碱基。四种碱基。2、1920年年威尔金斯和富兰克林提供了威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。分子呈螺旋结构。3、他们提出一个将磷酸、他们提出

3、一个将磷酸脱氧核糖骨架脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，在此模型中部的双链螺旋，在此模型中A与与A配对，配对，T与与T配对。配对。DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建4、奥地利生物化学家查哥夫证明了：、奥地利生物化学家查哥夫证明了：A总是等于总是等于T的量，的量，G总是等于总是等于C的量。的量。借此沃森和克里克构建了磷酸借此沃森和克里克构建了磷酸脱氧脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部，并且在螺旋内部，并且A与与T，C与与G配对的配对的双螺旋结构。双螺旋结构。DNA的空间结构以超高分辨率

4、扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。从图上可辨认出从图上可辨认出DNADNA是由两条链交缠在是由两条链交缠在一起的螺旋结构一起的螺旋结构DNADNA分子的结构分子的结构1、DNA分子结构层次分子结构层次组成元素：组成元素：C H O N P组成物质：磷酸、碱基、脱氧核糖组成物质：磷酸、碱基、脱氧核糖基本单位：脱氧核苷酸（基本单位：脱氧核苷酸（4种）种）DNA单链：脱氧核苷酸链单链：脱氧核苷酸链DNA分子：双螺旋结构（分子：双螺旋结构（2条链）条链）PN2、DNA分子结构分析分子结构分析AATTGGCCATAAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分

5、子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。DNA分子的结构特点分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。DNA分子的结构特点分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成

6、双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来，形成碱连结起来，形成碱基对，且遵循基对，且遵循碱基互补配碱基互补配对原则对原则。DNA分子的结构特点分子的结构特点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

7、子结构分子结构的其他特点就体现的其他特点就体现在特定的碱基（对）在特定的碱基（对）排列顺序中。排列顺序中。DNA分子的其他特点：分子的其他特点：多样性：多样性：DNA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。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：特定的特异性：特定的DNA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。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。稳定性：脱氧核糖和磷酸的规律交替；分子中间的碱稳定性：脱氧核糖和磷酸的规律交替；分子中间的碱基按照碱基互补配对的原则以氢键连接。基按照碱基互补配对的原

8、则以氢键连接。碱基数目的计算碱基数目的计算DNA双链双链A1T1C1G1T2A2G2C212A1=T1=C1=G1=A1+T1+C1+G1=A2+T2+C2+G2 T2A2G2C2A1+A2=T1+T2C1+C2=G1+G2A=T C=GA+C=T+GA+G=T+C例例1、在一个、在一个DNA分子中，若甲链分子中，若甲链（A+G）/（C+T）=1/2，则在互补的乙链中，则在互补的乙链中（A+G）/（C+T）=？在整个在整个DNA分子中（分子中（A+G）/（C+T）=？例例2、在一个、在一个DNA分子中，若甲链分子中，若甲链（A+T）/（C+G）=1/2，则在互补的乙链中，则在互补的乙链中（A+T）/（C+G）=？在整个在整个DNA分子中（分子中（A+T）/（C+G）=？v早在早在1919世纪，人们就发现了世纪，人们就发现了DNA的基本的基本单位：脱氧核苷酸单位：脱氧核苷酸DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A T C GAGCT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脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类返回返回