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第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu) DNA雕塑 一 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 1953年 美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克 共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 你知道沃森和克里克是如何發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的嗎 沃森 左 和克里克 右 在構(gòu)建DNA模型 在生命的 旋梯 上 資料1 20世紀(jì)30年代 科學(xué)家認(rèn)識(shí)到 組成DNA分子的基本單位是 脫氧核苷酸 資料2 DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈 資料4 奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出 腺嘌呤 A 的量總是等于胸腺嘧啶 T 的量 A T 鳥嘌呤 G 的量總是等于胞嘧啶 C 的量 G C 資料3 1951年 英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜 DNA的組成元素 基本單位 脫氧核苷酸 一條脫氧核苷酸鏈 DNA平面結(jié)構(gòu) 雙鏈 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 磷酸脫氧核糖含氮堿基 A T C G 二 DNA分子的結(jié)構(gòu) C H O N P 脫氧核糖 含N堿基 磷酸 A 腺嘌呤 G 鳥嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 DNA的基本單位 脫氧核苷酸 腺嘌呤脫氧核苷酸 鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 脫氧核苷酸的種類 DNA分子的平面結(jié)構(gòu) 一條脫氧核苷酸單鏈 磷酸二酯鍵 堿基對(duì) 另一堿基對(duì) 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(duì) 形成堿基對(duì) 且A只和T配對(duì) C只和G配對(duì) 這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 A T G C 氫鍵 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 2 DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接 排列在外側(cè) 構(gòu)成基本骨架 堿基在內(nèi)側(cè) DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 14 可編輯 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 2 DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接 排列在外側(cè) 構(gòu)成基本骨架 堿基在內(nèi)側(cè) 3 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來 形成堿基對(duì) 且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1 多樣性 堿基對(duì)的排列順序多種多樣 若有n對(duì)堿基 排列方式可以有4n 2 特異性 每種生物的DNA都有特定的堿基數(shù)目及特定的堿基排列順序 三 DNA的結(jié)構(gòu)特性 3 穩(wěn)定性 DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變 兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)及形成氫鍵的方式不變 問題 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 你能推導(dǎo)出DNA分子中各種堿基之間有哪些數(shù)量關(guān)系嗎 四 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用 設(shè)DNA一條鏈為1鏈 互補(bǔ)鏈為2鏈 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知 A1 T2 A2 T1 G1 C2 G2 C1 則在DNA雙鏈中 A T G C 可引申為 嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A G T C即A G T C 1或A G A T G C 50 或A 50 G 例題1 某雙鏈DNA分子中 G占23 求A占多少 解析 因?yàn)镈NA分子中 A G T C 所以 A 50 23 27 雙鏈DNA分子中 A T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A T占該鏈堿基總數(shù)的百分比 其中任何一條鏈A T是整個(gè)DNA分子A T的一半 例題2 某雙鏈DNA分子中 A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54 其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22 求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量 A T 54 G C 46 雙鏈DNA分子中 互補(bǔ)的兩條鏈中非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù) DNA分子中A G T C之比相等 例題3 在DNA的一個(gè)單鏈 A G T C 0 4 上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少 2 51 DNA雙鏈 規(guī)律 非互補(bǔ)堿基和之互為倒數(shù) 雙鏈DNA分子中A T G C等于其中任何一條鏈的A T G C 規(guī)律 互補(bǔ)堿基和之比相等 例 某DNA分子中 當(dāng)A T G C在一單鏈中為0 4時(shí) 在其互補(bǔ)鏈中這個(gè)比例是 0 4 DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié) 1 化學(xué)元素組成 CHONP 2 基本組成單位 四種 脫氧核苷酸 一分子含氮堿基 一分子脫氧核糖 一分子磷酸 3 空間結(jié)構(gòu) 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈 堿基對(duì) 氫鍵 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 4 DNA分子特點(diǎn) 多樣性 特異性 穩(wěn)定性 1 已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì) 其中胞嘧啶有1000個(gè) 這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是 A 1800個(gè)和800個(gè)B 1800個(gè)和l800個(gè)C 3600個(gè)和800個(gè)D 3600個(gè)和3600個(gè) C 課堂反饋 2 DNA分子的一條單鏈中 A 20 T 22 求整個(gè)DNA分子中G 29 1 某雙鏈DNA分子的堿基中 鳥嘌呤占30 則胸腺嘧啶為 2 一個(gè)DNA分子的堿基中 腺嘌呤占20 那么在含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中 胞嘧啶應(yīng)是 3 DNA分子的一條單鏈中 A 20 T 22 求整個(gè)DNA分子中G 20 60個(gè) 29 4 2000上海 由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段 可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息 其種類數(shù)最多可達(dá) A 4120B 1204C 460D 604 C 考一考 5 某雙鏈DNA分子中 A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54 其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22 求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量 解析一 設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100 已知 A T 54 則G C 46 所以 G1 C1 G2 C2 23 所以 C2 G1 11 則 G2 23 11 12 解