DNA分子的結(jié)構(gòu)(示范課)

中關(guān)村DNA標志雅典奧運會開幕式經(jīng)典場景

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)整理課件一、解開DNA結(jié)構(gòu)之謎1、20世紀30年代后期，瑞典的科學(xué)家們證明DNA是不對稱的。第二次世界大戰(zhàn)以后，科學(xué)家們用電子顯微鏡測定出DNA分子的直徑約為2nm。整理課件2、1951年美國生物化學(xué)家查戈夫定量分析DNA分子的堿基組成，發(fā)現(xiàn)A=T，G=C。3整理課件3、1952年英國化學(xué)家富蘭克琳〔R.E.Franklin〕等采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DNA結(jié)構(gòu)的照片，確認DNA為螺旋結(jié)構(gòu)，并且是由不止一條鏈所構(gòu)成的。4整理課件4、1953年美國科學(xué)家沃森〔J.D.Watson〕〔左〕和英國科學(xué)家克里克〔F.Crick〕〔右〕提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。5整理課件沃森、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1962年諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森整理課件１、DNA的化學(xué)組成脫氧核糖核酸CHONP脫氧核苷酸復(fù)習(xí)提問DNA中文全稱:

組成元素:

基本單位:

脫氧核糖含氮堿基磷酸磷酸脫氧核糖含氮堿基整理課件A—腺嘌呤T—胸腺嘧啶G—鳥嘌呤C—胞嘧啶含氮堿基種類：腺膘呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥瞟呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸整理課件脫氧核苷酸如何形成DNA分子？DNA的結(jié)構(gòu)又是如何？整理課件CTAG磷酸二酯鍵4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH442、DNA分子的結(jié)構(gòu)2.1脫氧核苷酸的連接:？整理課件ATGCATGC氫鍵磷酸二酯鍵整理課件整理課件AATTGGGCCATC1、DNA是由幾條鏈構(gòu)成的，它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？2、DNA的根本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？3、DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？思考與討論：整理課件〔2〕DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成根本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。〔3〕兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基互補配對原那么。3.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點〔1〕DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。AATTGGGCCATC整理課件堿基對另一堿基對嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補配對原那么。ATGC氫鍵G.C比例越高，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定？堿基對的種類A----TT----AC----GG----C整理課件4、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性1)穩(wěn)定性：外側(cè)恒定，內(nèi)側(cè)配對穩(wěn)定，形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)

外側(cè)恒定：內(nèi)側(cè)配對穩(wěn)定:穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)：磷酸、脫氧核糖交替連接固定不變——構(gòu)成根本骨架堿基對之間嚴格遵循堿基互補配對的原那么，堿基之間通過氫鍵連接，維持雙螺旋的穩(wěn)定每個DNA分子具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)整理課件4、DNA分子的結(jié)構(gòu)特性2〕多樣性：堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。以1，2，3，4四個數(shù)字排列成四位數(shù)，有多少種組合方式？4

種400044種在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對，堿基對有〔4種〕：A—T、T—A、G—C、C—G。請同學(xué)們計算DNA分子上的堿基對有多少種排列方式？如排列成4000位數(shù)？44000種對于特定的DNA分子來講，堿基對的排列順序有何特點？3〕特異性：堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。整理課件DNA的組成和結(jié)構(gòu)可用五四三二一表示五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、G、C、T，組成四種脫氧核苷酸三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈一種螺旋：規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)整理課件化學(xué)組成單位雙螺旋結(jié)構(gòu)根本單位——脫氧核苷酸種類腺嘌呤脫氧核苷酸含A鳥嘌呤脫氧核苷酸含G胞嘧啶脫氧核苷酸含C胸腺嘧啶脫氧核苷酸含T主要特點堿基互補配對原那么DNA分子的特性①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成根本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成。③堿基對由氫鍵相連接多樣性、特異性、穩(wěn)定性〔堿基4種、排列順序=4n，n為堿基對數(shù)〕DNA結(jié)構(gòu)P脫氧核糖含氮堿基：A=TG=CA+G/T+C=1小結(jié)整理課件1．DNA分子的根本骨架是〔

〕A.磷脂雙分子層B.規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)C.脫氧核糖和磷酸交替連接D．堿基間的連接C整理課件１２３４AGCT2、以下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。５６７８９１０胞嘧啶〔C〕腺嘌呤〔A〕鳥嘌呤〔G〕胸腺嘧啶〔T〕脫氧核糖磷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸堿基對氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、整理課件堿基互補配對原則應(yīng)用設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原那么，可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。那么在DNA雙鏈中：A=T，G=C可引申為：①嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈A＋G=T＋CA＋C=T＋G即〔A＋G〕／〔T＋C〕＝〔A＋C〕／〔T＋G〕＝11整理課件③雙鏈DNA分子中，互補的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。T2+C2A2+G2A1+G1T1+C1=T2+G2A2+C2A

1+C1T1+G1=A1+T1G1+C1A+TG+C=A2

+T2G2+C2=如果鏈１中的A＋G／T＋C＝b那么鏈２中的A＋G／T＋C＝１／b雙鏈中A＋G／T＋C＝１不同鏈該比值不同②雙鏈DNA分子中任何一條鏈A+T/G+C相等整理課件④雙鏈DNA分子中，A+T占整個DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈A+T是整個DNA分子A+T的一半。A1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2A+TA+T+G+C=A1+T1（A+T）12==A2

+T2整理課件同理：G+CA+T+G+C=A1+T1+G1+C1G1+C1=A2+T2+G2+C2G2+C2（G+C）12G1+C1G2+C2==整理課件1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因為DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%2、在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？假設(shè)DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？2.5：10.4：0.4整理課件3、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量是多少？24%整理課件4、某DNA分子中A+T占整個DNA分子堿基總數(shù)的34%，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的28%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的比例是多少？38%5、分析一個DNA分子時，發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有A，由此可知，該分子中一條鏈上G含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的多少？40%整理課件規(guī)律：親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，所需游離的脫氧核苷酸數(shù)為：N游離的脫氧核苷酸數(shù)=a×(2n-1)a表示模板的堿基數(shù)n表示復(fù)制的次數(shù)規(guī)律3：親代DNA分子第n次復(fù)制，所需游離的脫氧核苷酸數(shù)為：N游離的脫氧核苷酸數(shù)=a×2n-1a表示模板的堿基數(shù)n表示復(fù)制的次數(shù)整理課件3.假設(shè)DNA分子的一條鏈中〔A+T