3.2dna分子的結(jié)構(gòu)_2

1、第二節(jié)第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 雅典奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式經(jīng)典場(chǎng)景雅典奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式經(jīng)典場(chǎng)景 中關(guān)村中關(guān)村DNA雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)“生命生命”雕塑，如雕塑，如今已被看作中關(guān)村的標(biāo)今已被看作中關(guān)村的標(biāo)志，受到各界好評(píng)。志，受到各界好評(píng)。DNA不朽的雙螺旋不朽的雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA的堿基配對(duì)規(guī)律的堿基配對(duì)規(guī)律基本組成元素基本組成元素基本組成物質(zhì)基本組成物質(zhì)基本組成單位基本組成單位DNADNA單鏈單鏈DNADNA雙鏈雙鏈 一、回憶一、回憶DNA的結(jié)構(gòu)層次的結(jié)構(gòu)層次C H O N PPPA 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸P

2、PPPPHHHH沃森、沃森、克里克克里克DNA之父之父X衍射技術(shù)是用衍射技術(shù)是用X光透過(guò)光透過(guò)物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個(gè)方法可以用的技術(shù)。這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)晶體的分子排列。來(lái)推測(cè)晶體的分子排列。1951年，威爾金斯和富蘭年，威爾金斯和富蘭克林拍攝了克林拍攝了DNA的的X射線(xiàn)射線(xiàn)衍射圖。衍射圖。沃森從圖上推斷沃森從圖上推斷DNA的結(jié)構(gòu)是一個(gè)規(guī)則的螺旋體，他的結(jié)構(gòu)是一個(gè)規(guī)則的螺旋體，他和克里克便打定主意要采用模型構(gòu)建法，用紙和鐵絲和克里克便打定主意要采用模型構(gòu)建法，用紙和鐵絲制作一個(gè)制作一個(gè)DNA模型。模型。脫氧核糖脫氧核

3、糖和磷酸交和磷酸交替排列在替排列在內(nèi)、堿基內(nèi)、堿基排在外排在外 GATCGCCATCGCA脫氧核糖和磷脫氧核糖和磷酸交替排列在酸交替排列在外側(cè)，堿基排外側(cè)，堿基排在內(nèi)部，且同在內(nèi)部，且同型堿基配對(duì)。型堿基配對(duì)。A與與A配對(duì)配對(duì),T與與T配對(duì)，配對(duì)，C與與C配對(duì)配對(duì),G與與G配對(duì)配對(duì).ATCGATCGGGAA1952年，查哥夫提出：年，查哥夫提出：A的量總是等于的量總是等于T的量，的量，G的的量總是等于量總是等于C的量。推測(cè)：長(zhǎng)的腺的量。推測(cè)：長(zhǎng)的腺嘌呤嘌呤A和短的胸腺和短的胸腺嘧啶嘧啶T配對(duì)，配對(duì)，長(zhǎng)的鳥(niǎo)嘌呤長(zhǎng)的鳥(niǎo)嘌呤G和短的胞嘧啶和短的胞嘧啶C配對(duì)。配對(duì)。鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧

4、啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸GC 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸TAATCGATGC堿基互補(bǔ)配對(duì)模型堿基互補(bǔ)配對(duì)模型氫鍵氫鍵(1) DNA分子是由分子是由兩條鏈兩條鏈組組成的，這兩條鏈按成的，這兩條鏈按反向平行反向平行方式方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2) DNA分子中的分子中的脫氧核糖脫氧核糖和磷酸交替連接和磷酸交替連接，排列在，排列在外外側(cè)側(cè)，構(gòu)成，構(gòu)成基本骨架基本骨架；堿基排；堿基排列在列在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)。(3) 兩條鏈上的堿基通過(guò)兩條鏈上的堿基通過(guò)氫氫鍵鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基連接成堿基對(duì)，并且堿基的配對(duì)有一定的規(guī)律：的配對(duì)有一定的規(guī)律：A(

5、腺腺嘌呤嘌呤)一定與一定與T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)配配對(duì)；對(duì)；G(鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤)一定與一定與C(胞胞嘧啶嘧啶)配對(duì)。配對(duì)?？偨Y(jié)：總結(jié)：DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ACAGTCATTGAAT堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則多樣性：多樣性：DNA分子分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化堿基對(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：特定的特異性：特定的DNA分子具有分子具有特定的堿基排列順序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。對(duì)的排列順序肯定不同。穩(wěn)定性：兩條長(zhǎng)鏈上的脫

6、氧核糖與磷酸交替排列的穩(wěn)定性：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，具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。順序是穩(wěn)定不變的，具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、二、DNA的特性的特性DNA分子中的分子中的堿基對(duì)排列順序堿基對(duì)排列順序就代表了遺傳信息。就代表了遺傳信息。ACAGTCATTGAAT 在整個(gè)在整個(gè)DNA分子中，分子中，A=T、G=C； A+G=T+C，A+C=T+G； (A+G）/（T+C）=1； (A+C）/（T+G）=1。 DNA分子的一條鏈中的分子的一條鏈中的A+T=另一另一條鏈的條鏈的T+A ，即，即 A1+T1= T2+ A2；同；同理，理，G1+C1 = C2+G2兩個(gè)非配對(duì)堿基之

7、和占?jí)A基總數(shù)的兩個(gè)非配對(duì)堿基之和占?jí)A基總數(shù)的50%，即即 A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50%二、二、DNA的堿基配對(duì)規(guī)律的堿基配對(duì)規(guī)律A1T2T1A2G1C2C1G2如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+T) / (G+C)=a，則則另一條鏈中的另一條鏈中的(A+T) / (G+C)比例也是比例也是a；如果一條鏈中的如果一條鏈中的(A+G) / (T+C)=b，則另，則另一條鏈中一條鏈中(A+G) / (T+C)的比例是的比例是1/b。在在DNA分子中一條鏈中分子中一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙的和占該鏈

8、堿基比率，還等于雙鏈鏈DNA分子中分子中A+T的和占整個(gè)的和占整個(gè)DNA分子的堿基比率。分子的堿基比率。即：即： (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 總總( A+T)%同理：同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 總總( G+C)%A1T2T1A2G1C2C1G2即：（即：（A1+T1）/（G1+C1）=a，則則 （A2+T2）/（G2+C2）= a即：（即：（A1+G1）/（T1+C1）=b，則則 （A2+G2）/（T2+C2）=1 / b2 2、在、在DNADNA的一個(gè)單鏈中，的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在上述比例在其互補(bǔ)鏈

9、和整個(gè)其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNADNA分子中分別是多少？分子中分別是多少？練一練練一練1 1. .某雙鏈某雙鏈DNADNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤占分子中，鳥(niǎo)嘌呤占23%23%，求腺嘌呤占多少？，求腺嘌呤占多少？27%27%2.5 12.5 10.4 0.40.4 0.4若若DNADNA的一個(gè)單鏈中，的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在其互上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)補(bǔ)鏈和整個(gè)DNADNA分子中分別是多少？分子中分別是多少？1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤占分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤占30%30%，則，則 胸腺嘧啶為胸腺嘧啶為_(kāi)2 2、一個(gè)、一個(gè)DNADNA分子的

10、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(gè)堿基對(duì)的個(gè)堿基對(duì)的DNADNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是分子中，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(gè)求整個(gè) DNADNA分子中分子中G= _G= _ 20% 60個(gè)個(gè)29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120個(gè)堿基組成的個(gè)堿基組成的DNADNA分子片段，分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同 的遺傳信息，其種類(lèi)數(shù)最多可達(dá)的遺傳信息，其種類(lèi)數(shù)最多可達(dá) （ ） A

11、A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C5.5.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(shí)時(shí), ,求求: : (1)(1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少? ? 1/m(2) (2) 這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少? ?1(3)(3)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少? ?n(4)(4)這個(gè)比例在整個(gè)這個(gè)比例在整個(gè)DNADNA分子中又是多少分子中又是多少? ?n6.6.從某生物組織中提取從某生物組織中提取DNADNA進(jìn)行分析進(jìn)行分析, ,其四種堿基數(shù)的比例其四種堿基數(shù)的比例 是鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的是鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46% ,46% ,又知又知DNADNA的的 一條鏈一條鏈(H(H鏈鏈)