DNA分子组成及结构2015.ppt

DNA分子的组成和结构 二、DNA分子结构 一、DNA的一级结构 （一）核苷酸之间的连接方式： 3′，5′—磷酸二酯键：一个核苷酸 的3′—羟基和相邻一个核苷酸的5′— 磷酸基团以酯键相连。 二、DNA的二级结构 （一）DNA二级结构的典型——双螺旋结构模型 1953年，Jamse. Wstson和Francis. Crick 在前人研究的基础上，推导出DNA的双螺旋结构 模型及DNA复制机制。 人类基因组计划 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体10万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗并称为三大科学计划。 　　 什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。 　　人类基因组计划的目的 　　为什么选择人类的基因组进行研究？因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。 　　测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。 　　在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”。  　　HGP的目的是解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。 1994年，我国HGP在吴旻、强伯勤、陈竺、杨焕明的倡导下启动，最初由国家自然科学基金会和863高科技计划的支持下，先后启动了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构和功能研究”，1998年在国家科技部的领导和牵线下，1998年在上海成立了南方基因中心，1999年在北京成立了北方人类基因组中心，1998年，组建了中科院遗传所。1999年7月在国际人类基因组注册，得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb区域的测序任务，该区域约占人类整个基因组的1％。 人类基因组计划（Human genome project）由美国于1987年启动，我国于1999年9月积极参加到这项研究计划中的，承担其中1%的任务，即人类3号染色体上约3000万个碱基对的测序任务。我国因此成为参加这项研究计划的唯一的发展中国家。2000年6月26日人类基因组工作草图完成。由于人类基因测序和基因专利可能会带来巨大的商业价值，各国政府和一些企业都在积极地投入该项研究，如1997年AMGE公司转让了一个与中枢神经疾病有关的基因而获利3.92亿美元。 (二)DNA二级结构的多态性 指在不同提取条件下得到的同种DNA分 子的二级结构亦不一定相同。 三、DNA的三级结构 ----------- 超螺旋结构 1 、双螺旋DNA分子在二级结构基础上进一步扭曲 折叠形成的特定构象。 2 、环形双链DNA分子可以进一步扭曲成超螺旋结 构，首尾可共价连接成环状，分为负超螺旋、正超 螺旋。 本节结束 * * * 一、DNA的碱基组成规律-------Chargaff规则 1950年，Erwin Chargff（查尔加夫）用纸层析法分析多种生物DNA分子的组成成分，发现所有物种内的DNA的A与T，G与C之比值都接近1.0。他对DNA双螺旋结构模型的提出提供了重要依据。要点如下： ⑴ 碱基当量定律 同一种生物的不同组织或器官的DNA的碱基组成相同，并且，A与T的mol数相等，即A=T；G与C的mol数相等，即G=C，从而，A＋G=C＋T，A＋G/T＋C=1 ⑵ 不对称比率 不同种生物的DNA碱基组成存在差异。 A T A＋T — 、 — 、 —— 均有差异。 G C G＋C 5’ 5’ 3’ 3’ （二）DNA的一级结构 1、DNA的一级结构及表示方法 DNA的一级结构是指