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1、核酸的概述核酸 核酸的发现：Who:When:How:瑞士 青年科学家 F. Miescher1868年从外科绷带上脓细胞的细胞核 中分离得到一种含磷较高的酸 性物质，称为核素（nuclein）研究核酸的意义：核酸与蛋白质一样，是一切生 物有机体不可缺少的组成分。核酸是生命遗传信息的携带者和传递者 ，它不仅对于生命的延续、生物物种遗 传特性的保持、生长发育、细胞分化等 起着重要的作用，而且与生物变异，如 肿瘤、遗传病、代谢病等密切相关。核酸的基本组成单位是核苷酸 (nucleotide)。碱基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸 。戊
2、糖早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：DNA双螺旋结构模型的构建AGCT腺嘌呤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第二节 DNA分子的结构 DNA由四种基本的分子脱氧核苷酸组成。每种核苷酸由磷酸、脱氧核糖和四种碱基之一组成。四种碱基的名称：腺嘌呤（Adenine，A）鸟嘌呤（Guanine，G）胞嘧啶（Cytosine，C）胸腺嘧啶（Thymine，T）四种核苷酸的名称是：脱氧腺苷酸dAMP或A； 脱氧鸟苷酸dGMP或G；脱氧胞苷酸dCMP或C；脱氧胸苷酸dTMP或T.Chargaff法则A+G=T+C （Pu=Py）A=T G=CA+T并不一定等于G+CA+T
3、/G+C因物种(亲缘关系远近)而异 在1948 1952年4年时间内， Chargaff利用了 比列文时代更精确的纸层析法分离4种碱基，用 紫外线吸收光谱做定量分析，经过多次反复实 验，终于得出 DNA的双螺旋结构James Dewey Watson Francis Harry Compton Crick Maurice Hugh Frederick Wilkins 1962年诺贝尔生理学或医学奖 AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷
4、酸长 链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成基本骨架 ；碱基在内侧。DNA分子的结构特点AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成基本骨架 ；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通 过氢键连结起来，形成碱 基对，且遵循碱基互补配 对原则。DNA分子的结构特点双螺旋（The doudle helix）要点1两条链的走向方向相反，它们是反向平行的双螺旋结构。2脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧构成基本骨架； 碱基排在内侧3 双螺旋的每一
5、条链是一条核苷酸长链。每个核苷酸之间由磷酸二酯键相连接（phosphodiester bands）。两条链之间由氢键相连。配对原则是： AT、GC 。Waster Crick DNA双螺旋模型碱基互补配对原则中关村的DNA标志雅典奥运会开幕式经典场景 AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。DNA分子的多样性和特异性 组成DNA分子的碱基有4种： A、T、G、C 组成DNA分子的碱基对有4种： AT、TA、GC、CG 两个碱基对的组合方式有42=16种 n个碱基对的组合方式有4n种1、原
6、因碱基对的排列顺序千变万化多样性 2、特性碱基对的特定的排列顺序特异性碱基对的排列顺序遗传信息（2005上海生物11）含有2000个碱基的DNA，每 条链上的碱基排列方式有（ ）A、42000个 B、41000个 C、22000个 D、21000个DNA多样性和特异性B虽然组成DNA分子的碱基只有四种，但是，碱基对的 排列顺序是千变万化的，构成了DNA分子的多样性。虽然DNA的种类多样，但是每一种DNA都有着特定的 碱基对的排列顺序，这是DNA分子的特异性 。DNA分子的结构小结化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸空间结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长
7、链碱基对氢键碱基互补配对原则分子结构的多样性和特异性拓展题：你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗 ？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规 律。 A T ，G C A + G T + C A + G T C（ ） （ ）50也可以写成以下形式：A + G T C1（ ） （ ）（ ） （ ）规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和 ，并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA + C T + GA + C T + G相等50DNA分子各种碱基的数量关系 ： 在整个DNA分子中，A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G； (A+G）/（T+C）=1 DN
8、A分子的一条链中的A+T=另一条链的T + A ；同理，G+C = C+G如果一条链中的(A+T) / (G+C)=a，则另一条链中的 (A+T) / (G+C)比例也是a；如果一条链中的(A+G) / (T+C)=b,则另一条链中(A+G) / (T+C)的比例是1/b两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。即A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50%在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率 等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双 链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。 即： (A1+T1)% = ( A2+T2)% = 总( A+T)% 同理： ( G1+C
9、1)% = ( G2+C2)% = 总( G+C)%1、构成双链DNA分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（ ）A、（A+C）/（T+G） B、（A+G）/（T+C） C、（A+T）/（G+C） D、A/T或G/CC练一练3、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？4、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其 互补链和整个DNA分子中分别是多少？练一练2.某双链DNA分子中，鸟嘌呤占23%，求腺嘌呤占多少？27% 嘌呤=嘧啶=50%2.5 10.4 0.4某DNA分子含有5000个碱基对，其中T为4000 个，则
10、G为_个，脱氧核苷酸为 _个，磷酸为_个。练一练沃森James Watson (1928- )Watson went to university in Chicago aged 15, and teamed up with Crick in Cambridge in late 1951. After solving the double helix, he went on to work on viruses and RNA, another genetic information carrier. He also helped launch the human genome project,
11、 and is president of Cold Spring Harbor Laboratory in New York. 克里克Francis Crick (1916- )Crick trained and worked as a physicist, but switched to biology after the Second World War. After co- discovering the structure of DNA, he went on to crack the genetic code that translates DNA into protein. He now studies consciousness at Californias Salk Institute.
