DNA的分子結(jié)構(gòu)(整理)[上課材料]

1、1公開課 1 1、DNADNA為什么能夠成為高為什么能夠成為高 科技的標(biāo)志？科技的標(biāo)志？ 2 2、它是怎樣儲(chǔ)存遺傳信息、它是怎樣儲(chǔ)存遺傳信息 的？的？ 3 3、它又是怎樣決定生物性、它又是怎樣決定生物性 狀的？狀的？ 中關(guān)村高科技園區(qū)的中關(guān)村高科技園區(qū)的DNADNA雕塑圖雕塑圖 2公開課 3公開課 沃森和克里克利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和科沃森和克里克利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和科 學(xué)成果？這對(duì)你理解生物科學(xué)的發(fā)展有什學(xué)成果？這對(duì)你理解生物科學(xué)的發(fā)展有什 么啟示？么啟示？ 沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)了沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)了DNADNA雙螺雙螺 旋結(jié)構(gòu)的過程，作為科學(xué)家合作研究的典旋結(jié)構(gòu)的過程，作為科

2、學(xué)家合作研究的典 范，在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作范，在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作 方式給了你哪些啟示？方式給了你哪些啟示？ 沃森和克里克沃森和克里克 4公開課 面對(duì)面對(duì)DNADNA雙螺旋雙螺旋 模型的模型的 美國生物學(xué)家美國生物學(xué)家 沃森（左）沃森（左） 英國物理學(xué)家英國物理學(xué)家 克里克（右）?？死锟耍ㄓ遥?。 DNADNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 5公開課 沃森、克里克和英國物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生沃森、克里克和英國物理學(xué)家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生 命的雙螺旋而榮獲命的雙螺旋而榮獲19621962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。 左一：左一： 威爾金斯威爾金斯 左三：左三： 克里克克里克 左五：

3、左五： 沃沃 森森 6公開課 脫氧脫氧 核糖核糖 堿基堿基 磷酸磷酸 A GC T 脫氧核苷酸脫氧核苷酸 C、H、O、N、P 7公開課 脫氧脫氧 核糖核糖 含氮堿基含氮堿基 磷酸磷酸 脫氧核苷脫氧核苷 脫氧核苷酸脫氧核苷酸 8公開課 AG CT 腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸 脫氧核苷酸的種類 9公開課 連連 接接 A T G C A T G C 10公開課 11公開課 DNADNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) 圖的上半部分是以超圖的上半部分是以超 高分辨率掃描式電子高分辨率掃描式電子 顯微鏡拍到

4、的照片。顯微鏡拍到的照片。 圖的下半部分是圖的下半部分是DNADNA的人工模型。的人工模型。 從圖上可辨認(rèn)從圖上可辨認(rèn) 出出DNADNA是由兩條是由兩條 鏈交纏在一起鏈交纏在一起 的螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋結(jié)構(gòu) 12公開課 DNA的結(jié)的結(jié) 構(gòu)模式圖構(gòu)模式圖 從圖中可 見DNA具 有規(guī)則的 雙螺旋空 間結(jié)構(gòu) DNADNA的的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu) 13公開課 A A A T T T G G G G C C C A T C 磷酸磷酸 脫氧核糖脫氧核糖 含氮堿基含氮堿基 14公開課 堿基對(duì)堿基對(duì) 另一堿基對(duì)另一堿基對(duì) 嘌呤和嘧啶之間通過嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵氫鍵配對(duì)，形成堿配對(duì)，形成堿 基對(duì)，且基對(duì)，且A A只和只

5、和T T配對(duì)、配對(duì)、C C只和只和G G配對(duì)配對(duì)，這，這 種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿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?；パa(bǔ)配對(duì)原則。 AT GC 氫鍵氫鍵 15公開課 A A A T T T G G G G C C C AT C （1 1）DNADNA分子是由分子是由兩條反向兩條反向 平行平行的的脫氧核苷酸長鏈脫氧核苷酸長鏈盤旋盤旋 而成的。而成的。 （2 2）DNADNA分子中的分子中的脫氧核糖脫氧核糖 和磷酸和磷酸交替連接，排列在交替連接，排列在外外 側(cè)側(cè)，構(gòu)成基本骨架；，構(gòu)成基本骨架；堿基在堿基在 內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)。 （3 3）兩條鏈上的）兩條鏈上的堿基堿基通過通過氫

6、氫 鍵鍵連結(jié)起來，形成連結(jié)起來，形成堿基對(duì)堿基對(duì)， 且遵循且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的 主要特點(diǎn) 16公開課 A A A T T T G G G G C C C A T C 你注意到了嗎？ 兩條長鏈上的兩條長鏈上的 脫氧核糖與磷脫氧核糖與磷 酸交替排列的酸交替排列的 順序是順序是穩(wěn)定穩(wěn)定不不 變的。變的。 長鏈中的堿基對(duì)長鏈中的堿基對(duì) 的排列順序是的排列順序是千千 變?nèi)f化變?nèi)f化的。的。 17公開課 兩條長鏈上的脫 氧核糖與磷酸交 替排列的順序是 穩(wěn)定不變的。 長鏈中的堿基對(duì) 的排列順序是千 變?nèi)f化的。 DNA分子結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定性穩(wěn)定性 DNA分子結(jié)構(gòu)特特 異性異性和

7、多樣性多樣性就 體現(xiàn)在特定的堿 基（對(duì)）排列順 序中。 你注意到了嗎？ 18公開課 化學(xué)組化學(xué)組 成單位成單位 雙雙 螺螺 旋旋 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 基本單位基本單位脫氧核苷酸脫氧核苷酸 種類種類四種四種A、C 、G 、T 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 DNA分子的多分子的多 樣性和特異性樣性和特異性 由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋 而成。而成。 外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基 本骨架本骨架 ，堿基排列在內(nèi)側(cè)。，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接 成堿基對(duì)

8、。成堿基對(duì)。 堿基堿基4種、堿基對(duì)種、堿基對(duì)2種、排列順序不同種、排列順序不同 A A C C G GA T T T G G C C T A 一分子含氮堿基一分子含氮堿基 一分子脫氧核糖一分子脫氧核糖 一分子磷酸一分子磷酸 19公開課 B、AGTC D、ATGC A、ATCG D 20公開課 在一條雙鏈在一條雙鏈DNADNA分子中，腺嘌呤占分子中，腺嘌呤占35%35%，它所，它所 含的胞嘧啶應(yīng)占（含的胞嘧啶應(yīng)占（ ） A 15% B 30% A 15% B 30% C 35% D 70%C 35% D 70% 已知已知1 1個(gè)個(gè)DNADNA分子中有分子中有40004000個(gè)堿基對(duì)，其中胞個(gè)堿基

9、對(duì)，其中胞 嘧啶有嘧啶有22002200個(gè)，這個(gè)個(gè)，這個(gè)DNADNA分子應(yīng)含有脫氧核分子應(yīng)含有脫氧核 苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（ ） A 4000A 4000個(gè)和個(gè)和900900個(gè)個(gè) B 4000B 4000個(gè)和個(gè)和18001800個(gè)個(gè) C 8000C 8000個(gè)和個(gè)和18001800個(gè)個(gè) D 8000D 8000個(gè)和個(gè)和36003600個(gè)個(gè) A C 21公開課 已知已知DNADNA的一條單鏈中的一條單鏈中( (A+G)/(T+C)=0.4,A+G)/(T+C)=0.4,上述比上述比 值在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)值在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNADNA分子中分別是（）分子中分

10、別是（） A.0.4A.0.4和和0.6 0.6 B.2.5B.2.5和和1.0 1.0 C.0.4 C.0.4和和0.4 0.4 D.0.6D.0.6和和1.01.0 A T C G G T C A 0.4 1.01.0 0.4 分析分析: :先繪先繪DNADNA簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖, ,并標(biāo)并標(biāo) 明四中堿基的比例明四中堿基的比例. .設(shè)分設(shè)分 母的值為母的值為1,1,則分子的值為則分子的值為 0.4.0.4. 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推 出另一條鏈的比值出另一條鏈的比值. . B 22公開課 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則： 1 1、A=T G=CA=T G=C A+G=T+C

11、A+G=T+C 或或 A+G/T+C=1A+G/T+C=1 2 2、若甲鏈：、若甲鏈：A+G/T+CA+G/T+C =a=a 則乙鏈：則乙鏈：A+GA+G / T+C/ T+C = 1/a= 1/a（成倒成倒 數(shù)關(guān)系）數(shù)關(guān)系） 整個(gè)整個(gè)DNADNA：A+G/T+C=1A+G/T+C=1 3 3、若甲鏈：、若甲鏈：A+T/C+G=aA+T/C+G=a 則乙鏈：則乙鏈： A+T/C+G=aA+T/C+G=a（不變）不變） 整個(gè)整個(gè)DNADNA： A+T/C+G=a A+T/C+G=a 4 4、若甲鏈：、若甲鏈：A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b 則乙鏈：則乙鏈： A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b 整個(gè)整個(gè)DNADNA： A+T/C+G+A+T=a A+T/C+G+A+T=a ； G+C/C+G+A+T=bG+C/C+G+A+T=b 23公開課 堿基計(jì)算規(guī)律堿基計(jì)算規(guī)律 （1）DNA分子中分子中A=T，C=G (DNA一條鏈上一條鏈上 A不一定等于不一定等于T，C不一定等于不一定等于G) （2）DNA分子中分子中(A+G)/(T+C)=1或或(A+C)/(T+G)=1 （3）DNA一條