dyshDNA分子的結(jié)構(gòu)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1dyshDNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)ACGT腺嘌呤腺嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶記憶方法：記憶方法：A A腺腺G G鳥鳥T T胸去胞胸去胞C C第1頁/共39頁腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸脫氧核苷酸鳥嘌呤鳥嘌呤脫氧核苷酸脫氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類(4種)A脫氧脫氧核糖核糖磷酸磷酸G脫氧脫氧核糖核糖磷酸磷酸C脫氧脫氧核糖核糖磷酸磷酸T脫氧脫氧核糖核糖磷酸磷酸命名：堿基名稱命名：堿基名稱+ +脫氧核苷酸脫氧核苷酸第2頁/共39頁一、一、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建第3頁/共39頁 這是這

2、是20世紀繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后世紀繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標志著生物學(xué)的研究進的又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標志著生物學(xué)的研究進入分子的層次。因為這項入分子的層次。因為這項“生物科學(xué)中最具有生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了，兩位科學(xué)家獲得了1962年度年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 1953年，年，美國科學(xué)家沃森（美國科學(xué)家沃森（JD.Watson，1928）和英國科學(xué)家克里）和英國科學(xué)家克里克（克（F.Crick，19162004），共同提出），共同提出了了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。第4頁/共39頁在生命的旋

3、梯上 沃森和克里沃森和克里克克第5頁/共39頁第6頁/共39頁二二DNADNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)第7頁/共39頁3、DNA中的堿基是如何配對的？它們位中的堿基是如何配對的？它們位于于DNA的什么部位？的什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于它們分別位于DNA的什么部位呢？的什么部位呢？1、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？立體結(jié)構(gòu)？下一頁下一頁第8頁/共39頁DNADNA分子的特點：分子的特點：多樣性：多樣性：一個最短的一個最短的DNADNA分子也有分子也有40004000個堿基對，可個堿基對，可

4、能的排列方式就有能的排列方式就有4 440004000種。種。特異性：特異性：不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿基對的排列順序肯定不同?；鶎Φ呐帕许樞蚩隙ú煌?。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： 中的脫氧核糖和磷酸交替連接的中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補配對的原方式不變，兩條鏈間堿基互補配對的原則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）DNADNA分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。特定的特定的DNADNA分子具有特定的堿基排列順序。分子具有特定的堿基排列順序。下一頁第9頁/共39頁設(shè)設(shè)DNADNA一條鏈為一條鏈為1

5、 1鏈，互補鏈為鏈，互補鏈為2 2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ， T T1 1=A=A2 2， G G1 1 = C = C2 2 ， C C1 1= G= G2 2 。則在則在DNADNA雙鏈中：雙鏈中： A = T A = T ， G = CG = C可引申為：可引申為：嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙鏈雙鏈A = T A = T ， G = C G = C ，A AG=TG=TC C雙

6、鏈雙鏈中，中，不互補堿基不互補堿基之和相等，且之和相等，且占全部堿基的占全部堿基的50%50%A AG=TG=TC = AC = AC=TC=TGG第10頁/共39頁互補堿基互補堿基之和所之和所占全部占全部堿基的比例堿基的比例在雙鏈、任意單鏈中相等在雙鏈、任意單鏈中相等A A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= =A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C +C2 2A A2 2 +T +T2 2A+TA+TA+T+G+CA+T+G+C= =A A1 1 +T +T1 1%（A+TA+T）雙雙%= = =A A2 2 +T +

7、T2 2%第11頁/共39頁同理：同理：G+CG+CA+T+G+CA+T+G+C= =A A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1GG1 1 +C +C 1 1= =A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C +C2 2GG2 2 +C +C2 2（G+CG+C）雙雙%G G1 1 + +C C1 1 %G G2 2 + +C C2 2 %= = =下一頁下一頁第12頁/共39頁推論推論1 1：互補堿基：互補堿基之和之間的比值在雙鏈、任意之和之間的比值在雙鏈、任意單鏈中相等單鏈中相等推論推論2 2：不互補堿基：不互補堿基之和之間的比值兩條鏈中之和之間的比值兩條

8、鏈中互為倒數(shù)互為倒數(shù)T T2 2 + +C C2 2A A2 2 + +GG2 2A A1 1+ +GG1 1T T1 1 + +C C1 1= =T T2 2 + +G G2 2A A2 2 + +C C2 2A A 1 1+ +C C1 1T T1 1 + +GG1 1= =如果鏈中的如果鏈中的AGTCb則鏈中的則鏈中的AGTCb雙鏈中雙鏈中AGTCA A1 1+T+T1 1G G1 1+C+C1 1A+TA+TG+CG+C= =A A2 2 +T+T2 2G G 2 2 +C +C2 2= =不同生物該比值不同不同生物該比值不同第13頁/共39頁1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子中，

9、分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析： 因為因為DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%A=50%23%=27%23%=27%2 2、在、在DNADNA的一個單鏈中，的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上，上述比例在其互補鏈和整個述比例在其互補鏈和整個DNADNA分子中分別是多分子中分別是多少？少？若若DNADNA的一個單鏈中，的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比，上述比例在其互補鏈和整個例在其互補鏈和整個DNADNA分子中分別是多少？分子中分別是多少？2.5 1 ;

10、 2.5 1 ; 0.4 0.40.4 0.4第14頁/共39頁3 3、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子中，分子中，A A與與T T之和占之和占整個整個DNADNA堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的54%54%，其中一條，其中一條鏈上鏈上G G占該鏈堿基總數(shù)的占該鏈堿基總數(shù)的22%22%。求另。求另一條鏈上一條鏈上G G占其所在鏈堿基總數(shù)的百占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。分含量。24%24%第15頁/共39頁4 4、某、某DNADNA分子中分子中A+TA+T占整個占整個DNADNA分子堿基總數(shù)分子堿基總數(shù)的的34%34%，其中一條鏈上的，其中一條鏈上的C C占該鏈堿基總數(shù)的占該鏈堿基總數(shù)的28%28%，那么，

11、對應(yīng)的另一條互補鏈上的，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的C C占該鏈占該鏈堿基總數(shù)的比例是多少？堿基總數(shù)的比例是多少？38%38%5 5、在含有四種堿基的、在含有四種堿基的DNADNA區(qū)段中，有腺嘌呤區(qū)段中，有腺嘌呤a a個，占該區(qū)段全部堿基的比例為個，占該區(qū)段全部堿基的比例為b b，則，則 （ ) ) A.A. b0.5 B. b0.5b0.5 B. b0.5C.C.胞嘧啶為胞嘧啶為a(1/2ba(1/2b1) D.1) D.胞嘧啶為胞嘧啶為b(1/2a b(1/2a 1)1)C C6 6、分析一個、分析一個DNADNA分子時，發(fā)現(xiàn)分子時，發(fā)現(xiàn)30%30%的脫氧核苷的脫氧核苷酸含有酸含有A A，

12、由此可知，該分子中一條鏈上，由此可知，該分子中一條鏈上GG含量的含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的多少？最大值可占此鏈堿基總數(shù)的多少？40%40%第16頁/共39頁化學(xué)組成：化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸基本組成單位：四種脫氧核苷酸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空間結(jié)空間結(jié)構(gòu)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長鏈兩條脫氧核苷酸長鏈堿基對堿基對氫鍵氫鍵堿基互補配對原則堿基互補配對原則分子結(jié)構(gòu)的多樣性分子結(jié)構(gòu)的多樣性, ,穩(wěn)定性和特異性穩(wěn)定性和特異性堿基互補配對原則的應(yīng)用堿基互補配對原則的應(yīng)用第17頁/共39頁第18頁/共39頁DNA

13、的結(jié)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)放大DNADNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)下一頁下一頁下一頁下一頁第19頁/共39頁返回返回第20頁/共39頁PPPPA AT TC CG GP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPA AC CT TG G磷酸脫氧核糖反向平行反向平行含氮堿基返回返回DNA的平面結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)第21頁/共39頁堿基對堿基對另一堿基對另一堿基對 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基堿基對對，且，且A只和只和T配對、配對、C只和只和G配對，這種堿配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系

14、就叫做堿基互補配堿基互補配對原則對原則。ATGC氫鍵氫鍵第22頁/共39頁沃森和克里克：分子的規(guī)則的沃森和克里克：分子的規(guī)則的雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)3.4nm3.4nm2nm2nm0.34nm第23頁/共39頁AAATTTGGGGCCCATC 你知道右圖結(jié)構(gòu)中的哪個結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的哪個結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？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。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。第24頁/共39頁1.1.雙鏈雙鏈DNADNA分子中分子中互補的堿基的量相等互補的堿基的量相等即即A AT T、CCG (G (最基本的規(guī)律最基本的規(guī)律) ) 3.雙鏈雙鏈DNA分子中兩不互補的堿基之和比值

15、相等分子中兩不互補的堿基之和比值相等 即（即（A+G）/（T+C）（）（A+C）/（T+G）=12.雙鏈雙鏈DNA分子中任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的分子中任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的50 即：（即：（A+C）=（T+G）%=50%4.DNA4.DNA分子的一條鏈上（分子的一條鏈上（A+ TA+ T）（）（C+ GC+ G）= a= aDNA分子的一條鏈上（分子的一條鏈上（A+ C）/（T+ G）b(通常不等通常不等1)DNADNA分子中（分子中（A+T)/(G+C)A+T)/(G+C)比值等于每條單鏈中的比值。比值等于每條單鏈中的比值。 則該鏈的互補鏈上相應(yīng)比例為則該鏈的互補鏈上相

16、應(yīng)比例為a a則該鏈的互補鏈上相應(yīng)比例為則該鏈的互補鏈上相應(yīng)比例為1 1b b。第25頁/共39頁AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的反向平行的脫氧核苷酸脫氧核苷酸長鏈盤旋成長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點第26頁/共39頁AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的反向平行的脫氧核苷酸脫氧核苷酸長鏈盤旋成長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成排列在外側(cè)，構(gòu)成基本基本骨架骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。；堿基在內(nèi)側(cè)

17、。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點第27頁/共39頁AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條分子是由兩條反向平行的反向平行的脫氧核苷酸脫氧核苷酸長鏈盤旋成長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成排列在外側(cè)，構(gòu)成基本基本骨架骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通）兩條鏈上的堿基通過過氫鍵氫鍵連結(jié)起來，形成連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基對，且遵循堿基互堿基互補配對原則補配對原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點返回返回第28頁/共39頁1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子的堿

18、基中，鳥嘌呤分子的堿基中，鳥嘌呤占占30%30%，則胸腺嘧啶為，則胸腺嘧啶為_2 2、一個、一個DNADNA分子的堿基中，腺嘌呤占分子的堿基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有100100個堿基對的個堿基對的DNADNA分分子中，胞嘧啶應(yīng)是子中，胞嘧啶應(yīng)是_3 3、 DNADNA分子的一條單鏈中，分子的一條單鏈中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整個，求整個DNADNA分子中分子中G= _G= _ 20% 60個個29%第29頁/共39頁5.5.已知在已知在DNADNA分子中的一條單鏈分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)= m(A+G)/(T+C)= m 時時, ,

19、求求: :(1)(1)在另一互補鏈中這一比例是多少在另一互補鏈中這一比例是多少? ? 1/m(2) (2) 這個比例關(guān)系在整個分子中又是這個比例關(guān)系在整個分子中又是多少多少? ?1(3)(3)在另一互補鏈中這一比例是多少在另一互補鏈中這一比例是多少? ?n(4)(4)這個比例在整個這個比例在整個DNADNA分子中又是多少分子中又是多少? ?n當在一單鏈中當在一單鏈中, ,如果如果(A+T)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n 時時, ,求求: :第30頁/共39頁6:6:從某生物組織中提取從某生物組織中提取DNADNA進行分析進行分析, ,其其四種堿基數(shù)的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之四種堿基數(shù)的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的和占全部堿基數(shù)的46% ,46% ,又知又知DNADNA的一條的一條鏈鏈(H(H鏈鏈) )所含的堿基中所含的堿基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤, ,問問與與H H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的鏈全部堿基數(shù)的 ( )( )、26%26% 、24% 24%