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1、第2节 DNA分子的结构 DNA是生物体的遗传物质，DNA要储存遗传信息又要决定生物性状，那DNA要有什么样的分子结构才能担此重任呢？DNA双螺旋结构模型的构建 1951年生物大分子结构会议 在意大利举行。英国著名生 物物理学威尔金斯在报告中 展示了一张DNA的X衍射图， 给沃森（J.D.Watson）留下 了极其深刻的印象。M.Willkins,1916-DNA双螺旋结构模型的构建 这张衍射图谱是由威尔金 斯的同事富兰克林 (R.E.Franklin,1920-1958) 提纯DNA并做出来的。 这年秋天，沃森来到英国 卡文迪什实验室工作，在 这里他遇到了物理学家出 身的克里克(F.Cric
2、k,1916- 2004)。R.E.FranklinDNA双螺旋结构模型的构建 当时，人们对DNA的认识是：DNA分子是以四 种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这四种脱 氧核苷酸分别含有A，T，G，C四种碱基。沃森 和克里克以衍射图谱为基础推算出DNA分子呈 螺旋结构。 之后，他们尝试了很多碱基位于螺旋外部的模型 ，结果都被否定了。后来重新构建了一个核酸核 糖在螺旋外部，碱基在螺旋内部的双链螺旋。在 这个模型中是相同碱基配对的，有化学家指出这 种配对方式违反化学规律，于是再次宣告失败。DNA双螺旋结构模型的构建 1952年春，奥地利生化学家查哥夫（ E.Chargaff,1905-）访问了剑桥
3、大学，沃森和克里 克从他那得知：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶 (T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量 。 于是，他们让A与T配对，G与C配对，构建出新 的DNA模型。发现A-T碱基对与G-C碱基对具有相 同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定 的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系，同 时也能解释DNA的复制。并且模型与衍射照片完 全符合。DNA双螺旋结构模型的构建 1953年，沃森和克里 克撰写的核酸的分 子结构脱氧核苷 酸的一个结构模型 论文在英国自然杂志 上刊载。 1962年，沃森、克里 克和威尔金斯三人共 同获得了诺贝尔生理 学或医学奖。利用扫描隧道电子显微镜
4、观察到的DNA分子脱氧 核糖含氮碱基磷酸 A G C T脱氧核苷酸脱氧核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶1、DNA的化学组成 DNA的基本单位脱氧核苷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脱氧核苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸GCTATGC2 2、种脱氧核苷酸聚合形成、种脱氧核苷酸聚合形成 脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链磷酸二酯键AGCT 氢键DNADNA分子的平面结构分子的平面结构DNADNA分子的分子的 空间结构空间结构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）习题. 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+C)=( )/( )=( )/( )=1 规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 和恒等，并为碱基总数的50%。A+G+C+TA+G+C+TT+GA+CT+CA+G
