.DNA的分子结构.pptVIP

* 第三章 基因的本质 一、对DNA分子双螺旋结构的发现和认识过程 1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。 DNA的基本组成元素有哪些？ C、 H、 O、 N、 P DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？ 脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸 含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶） G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶） 2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。 3、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的初步构想。 4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C)。 5、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》。 二、DNA的空间结构 以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构 1、DNA的化学组成 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的种类 A 腺嘌呤脱氧核苷酸 G C T A T G C 四种脱氧核苷酸 聚合形成多核苷酸链 磷酸二酯键 A A A T T T G G G G C C C A T C 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 2、DNA分子的平面结构 A G C T 氢键 A T G C DNA分子是如何维系它的结构稳定性？ ①碱基对之间的氢键维系两条链的联系； ②碱基对之间的相互作用力 DNA的结构模式图 从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构 放大 DNA空间结构 3、DNA的双螺旋结构 构成方式 位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧 碱基对 主链(骨架) 1）脱氧核糖与磷酸交替排列； 2）两条主链呈反向平行； 3）盘绕成规则的双螺旋。 1）主链上对应碱基以氢键连结成对； 2）碱基互补配对（A T，G C） 4、DNA多样性和特异性 1）多样性 尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它们由左向右的书写类型有多少种？ 四种：AA、BB、AB、BA 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请计算DNA分子有多少种？ 4 种 4n(n表示碱基对数) 4000 碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。 2）特异性 每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。 3) 稳定性 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C 可引申为： ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1 ②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。 A 1 T 2 T 1 A2 G 1 C 2 C 1 G 2 DNA双链 A+T G+C A1+T1 G1+C1 A2 +T2 G 2 +C2 = = 例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？ 解析： 因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， A=50%–23%=27% ③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。 A1+G1 T1+C1 = a T2+C2 A2+G2 = 1/a A1+C1 T1+G1 T2+G2 A2+C2 = 例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 2.5 1 A 1 T 2 T 1 A 2 G 1 C 2 C 1 G 2 DNA双链 ④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。 A+T A+T+G+C A1 +T1 +G1 +C1 A1 +T1 = = A2 +T2 +G2 +C2 A2 +T2 = A1 +T1 （A+T） 1 2 = = A2 +T2 A 1 T 2 T 1 A2 G 1 C 2 C 1 G 2 DNA双链 例题3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。 24