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第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu),1953年,美國(guó)科學(xué)家沃森(JD.Watson,1928)和英國(guó)科學(xué)家克里克(F.Crick,19162004),共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。,這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn),它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”,兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。,在生命的旋梯上,沃森和克里克,早凋的“科學(xué)玫瑰”富蘭克林(R.E.Franklin),她和同事威爾金斯在1951年率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到D晶體照片,為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論,提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。,但“科學(xué)玫瑰”沒等到分享榮耀,在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。,(英,R.E.Franklin,19201958),X衍射技術(shù)是用X光透過物質(zhì)的結(jié)晶體,使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來推測(cè)晶體的分子排列。,DNA的X射線衍射圖,富蘭克林拍攝的DNA的X射線衍射圖,脫氧核苷酸,1、DNA的化學(xué)組成,基本單位:,P,脫氧核糖,含氮堿基,脫氧核苷酸,元素組成:,CHONP,組成脫氧核苷酸的堿基:,胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T),腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G),因此,脫氧核苷酸也有4種,兩個(gè)脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接,DNA平面結(jié)構(gòu),基本單位:,脫氧核苷酸,2、DNA的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),磷酸、脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架;,堿基;2條鏈上的堿基通過氫鍵形成堿基對(duì),3.內(nèi)側(cè):,2.外側(cè):,1.由2條鏈按反向平行方式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu);,A與T配對(duì);,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,G與C配對(duì),AT之間形成2個(gè)氫鍵,CG之間形成3個(gè)氫鍵,DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)情況圖解,在雙鏈DNA分子中,,注意:在單鏈DNA中,A不一定等于T;G也不一定等于C,同理,一條鏈中堿基G的數(shù)量等于另一條鏈中堿基C的數(shù)量(G=C),一條鏈中堿基A的數(shù)量等于另一條鏈中堿基T的數(shù)量(A=T);,雙鏈DNA分子中:,3、DNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系,也即是:(A+G)/(T+C),A=T,G=C;,即A+G=,或A+C=T+G,,=1,一條鏈中的A+T=T+A(另一條鏈);,雙鏈DNA分子中:,T+C,所以:,(A+G)占整條DNA鏈堿基總數(shù)的,同理:(T+C)也占整條DNA鏈堿基總數(shù)的,50%,同理:一條鏈中的G+C=C+G(另一條鏈),50%,如果一條鏈中的(A1+T1)/(G1+C1)=,若一條鏈中的(A1+G1)/(T1+C1)=,則,則另一條鏈中(A2+T2)/(G2+C2)也等于,a,,a;,b,1/b,另一條鏈中的(A2+G2)/(T2+C2)=,雙鏈DNA分子中:,即:(A1+T1)%=(A2+T2)%=總(A+T)%,同理(G1+C1)%=(G2+C2)%=總(G+C)%,在雙鏈DNA分子的一條鏈中,A+T的和占該鏈的堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈的堿基比率,還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。,1、某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中,腺嘌呤的分子數(shù)占18%,則鳥嘌呤的分子數(shù)占,32%,或者:A+G=T+C=50%,因?yàn)锳=T=18%,,所以G+C=,答:,又因?yàn)镚=C,,A=18%,所以G=50%-18%=32%,所以A+T=36%;,100%-36%=64%,因此G=C=32%,課堂小練,2、構(gòu)成雙鏈DNA分子的四種堿基之間的關(guān)系,下列哪項(xiàng)因物種而異(),A、(A+C)/(T+G)B、(A+G)/(T+C)C、(A+T)/(G+C)D、A/T或G/C,C,3、DNA的一條鏈中A+G/T+C=2,另一
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