DNA的分子結(jié)構(gòu)PPT精選文檔

1,第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu),2,3,DNA的結(jié)構(gòu)在1953年由沃森和克里克確定,一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,4,2004年7月28日，“分子生物學(xué)之父”克里克在圣地牙哥加州大學(xué)醫(yī)院與世長(zhǎng)辭，享年88歲。1953年4月25日，克里克和沃森在自然雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來(lái)了遺傳學(xué)的徹底變革，更宣告了分子生物學(xué)的誕生。種瓜為什么能得瓜，就是遺傳物質(zhì)由親代傳給子代的結(jié)果。遺傳物質(zhì)為什么能自我復(fù)制呢？它是怎樣復(fù)制的呢？這些機(jī)理都蘊(yùn)藏在克里克和沃森的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的偉大發(fā)現(xiàn)之中。,5,1.DNA的基本組成元素有哪些:,C、H、O、N、P.,2.DNA的基本組成單位是:,脫氧核糖,含氮堿基,磷酸,A,G,C,T,腺嘌呤,鳥(niǎo)嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,脫氧核苷酸,（1）、DNA分子的化學(xué)組成：,6,A,C,T,腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸,胞嘧啶脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,G,(2)脫氧核苷酸的種類,7,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,20世紀(jì)初，摩爾根通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上。1943年，艾弗里證明了DNA攜帶有遺傳信息，并認(rèn)為DNA可能就是基因。1951年，生物物理學(xué)家威爾金斯用X射線衍射技術(shù)對(duì)DNA結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)DNA是一種螺旋結(jié)構(gòu)。女物理學(xué)家富蘭克林在1951年底拍到了一張十分清晰的DNA的X射線衍射照片。,8,返回,DNA衍射圖譜,9,當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)的認(rèn)識(shí)：分子是以種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這種脫氧核苷酸分別含有、四種堿基。沃森和克里克根據(jù)威爾金斯提供的衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)推算出分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。他們嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，這些模型中，堿基位于螺旋的外部。但是這些模型很快被否定了。,10,失敗后，他們并沒(méi)有放棄，很快又重新構(gòu)建了一個(gè)將磷酸脫氧核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。在這個(gè)模型中是相同堿基進(jìn)行配對(duì)的，即與配對(duì)，與配對(duì)。但是，有化學(xué)家指出這種配對(duì)方式違反了化學(xué)規(guī)律，于是這個(gè)模型又被拋棄了。,11,后來(lái)，沃森和克里克從著名生物化學(xué)家查哥夫那里得到一個(gè)重要的信息：腺嘌呤（）的量總是等于胸腺嘧啶（）的量：鳥(niǎo)嘌呤（）的量總是等于胞嘧啶（）的量。于是他們改變了堿基的配對(duì)方式，讓與配對(duì)，與配對(duì)，構(gòu)建出新的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：堿基對(duì)和堿基對(duì)具有相同的形狀和直徑，這樣組成的分子具有穩(wěn)定的直徑，能夠解釋、的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也能解釋的復(fù)制。當(dāng)他們把這個(gè)用金屬材料制作的模型與拍攝的射線衍射照片比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩者完全相符。,12,沃森、克里克和英國(guó)物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。,左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森,13,思考與討論：,、請(qǐng)你根據(jù)前面的資料回答有關(guān)問(wèn)題（）是由幾條鏈構(gòu)成的，它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？（）的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們位于的什么部位？（）中的堿基是如何配對(duì)的？它們位于的什么部位？,14,討論1：,2.沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過(guò)程中，利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？又涉及到哪些學(xué)科的知識(shí)和方法？而這些，對(duì)你理解生物科學(xué)的發(fā)展以及和各學(xué)科的聯(lián)系有什么啟示？3.沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程，作為科學(xué)家合作研究的典范，在科學(xué)界傳為佳話。他們這種工作方式給予你哪些啟示？,15,DNA的空間結(jié)構(gòu),圖的上半部分是以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的照片。,圖的下半部分是DNA的人工模型。,從圖上可辨認(rèn)出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結(jié)構(gòu),16,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(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。,二DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),17,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(pán)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分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),18,堿基對(duì),另一堿基對(duì),嘌呤和嘧啶之間通過(guò)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,19,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(pán)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(guò)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。,DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),20,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,你注意到了嗎？,兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。,長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。,21,你注意到了嗎？,兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。,長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。,DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對(duì)）排列順序中。,22,DNA分子的特異性：,多樣性：DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。,一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有44000種。,特異性：特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。,不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。,遺傳信息：DNA分子中的堿基對(duì)排列順序就代表了遺傳信息。,23,DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié),化學(xué)組成：,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,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,分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性,24,【課堂反饋】,1下面是DNA的分子的結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中110的名稱。,1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對(duì)9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段,25,DNA中堿基計(jì)算的一般規(guī)律,1.雙鏈DNA分子中互補(bǔ)的堿基的量相等即AT、CG(最基本的規(guī)律),3.雙鏈DNA分子中兩不互補(bǔ)的堿基之和比值相等即（A+G）/（T+C）（A+C）/（T+G）=1,2.雙鏈DNA分子中任意兩不互補(bǔ)的堿基之和占?jí)A基總量的50即：（A+C）=（T+G）%=50%,4.DNA分子的一條鏈上（A+T）（C+G）=a,5.DN