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1、第二节 DNA分子的结构,1953年4月25日，克里克和沃森在自然杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。 种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。,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,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,腺嘌呤脱氧核苷酸,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,鸟嘌呤脱氧核苷酸,讨论2：,DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA的基本骨架
2、是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？ DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？,（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,（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。,DNA分子的结构特点,（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A只和T配对(形成二个
3、氢键)、C只和G配对(形成三个氢键),即碱基互补配对原则。,DNA分子的结构特点,你注意到了吗？,1.两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。,2.长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的,有多样性。,DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,DNA分子的特性：,多样性：,碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：AT、TA、GC、CG,而n个碱基对的组合方式有4n 种. 如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。, 特异性：,不同的生物，碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。, 稳定性：,碱基互补配对原则保持双链平行，氢
4、键的作用力保持双链的结构牢固.,DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息.,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。,1.双链中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 A+G=T+C 即A+G/T+C=1,碱基互补配对原则,计算,3.双链中，一条链A+G/T+Cm,则互补链中A+G/T+C1/m，互为倒数。在整个DNA分子中A+G/T+C1。,2.单链中，不存在A=T, C=G的关
5、系。,4.双链中，一条链A+T/G+Cn,则互补链中A+T/G+Cn。在整个DNA分子中A+G/T+Cn。,5.双链中，A+T占整个DNA分子碱基总数的m%,则其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的m%，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。,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%,1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_,2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_,3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，
6、求整个DNA分子中G= _,20%,60个,29%,4、从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46% ,又知DNA的一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与这条链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( ) 、26% 、24% 、14% 、11%,A,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、原因,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
7、氧核糖,一分子磷酸,空间结构,规则的双螺旋结构,两条反向脱氧核苷酸长链,碱基对,氢键,碱基互补配对原则,分子结构的特性:稳定性。多样性和特异性,元素组成:C H O N P,练习与思考,1，已知DNA分子的其中一条链如下， 其中共有磷酸多少？ 脱氧核糖多少？ T碱基有多少?共有碱基多少?,T T A A T G G T C T A T G C A,2，碱基配对时为什么只能是A-T,G-C, 而不是A-C,G-T?,3.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出110的名称。,胞嘧啶（C）,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,胸腺嘧啶（T）,脱氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基对,氢键,一条脱氧核苷酸长
8、链的片段,在DNA分子中根据碱基互补配对原则有A=T,C=G则： (1)整个DNA分子中 A+C/T+G = A%+T%+C%+G%=1 或A%+C%= (2)如一条链上 A+T/C+G= a (互补配对碱基相加的比值),则另一条链上 A+T/C+G= ,整个分子中该比值= . 推论:一条链上 A+T或C+G占碱基总数的比是多少,则另一条链上 A+T或C+G及整个分子中该比值都是多少. (3)如一条链上A+G/T+C= b（不互补配对碱基相加的比值）则另一条链上A+G/T+C= .,1,即:不互补配对碱基相加的比值等于1.,50%,即:不互补配对碱基百分比之和占全部碱基的50%.,a,a,1/
9、b,讨论归纳:,五、由DNA分子中碱基互补配对原则可总结出以下规律：,1、A=T 、 C=G 两不互补配对的碱基比例之和等于50%,2、两不互补碱基之和的比值在整个DNA分子中为1， 在两互补链中互为倒数,A+G=T+C=50%或A+C=T+G=50%,3、两互补碱基之和的比值在整个DNA分子中和它的任何一条单链中均相等,4、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半,5、两互补碱基之和的比值（A+T）/（G+C）因DNA或生物的种类不同而不同,1、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的 分子数占22，那么，胞嘧啶的分子数占： A.11 B.22 C.28 D.4
10、4,C.28,巩固练习,3、根据碱基互补配对原则，在AG时，双链DNA分子中，下列四个式子中因生物种类不同而不同的是： A.(A+C)/(T+G) B.(C+G)/(A+T) C.(A+G)/(C+T) D.A/T和G/C,B.(C+G)/(A+T),2.某DNA分子的一条单链中,A占20,T占30，则该DNA分子中的C占全部碱基的（ ）。,25%,1.DNA一条链中（A+G）/（T+C）0.4，上述比在其互补链和整个DNA分子中分别是( ),( ).,2.5,1,练习,解析:一条链上A占20,T占30，则 A+T占50%,C+G占=50%;整个分子中该比值= 50%, 而C=G,故C占25%
11、.,3.双链DNA分子中，G占碱基总数的38，其中一条链中的T占碱基总数的5，那么另一条链中的T占碱基总数的（ ）。,7%,解析:双链DNA分子中，G占碱基总数的38， C占38%, A、T各占12%；一条链上T占碱基总数的5，另一条链上T占碱基总数的12% -5%=7%。,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 ;,例题 4、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个， 占该区段全部碱基的比例为b，则 （ ) b0.5 B. b0.5 C. 胞嘧啶为a(1/2b) D.胞嘧啶为b(1/2 a),C,例题5、分析一个D
12、NA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？,40%,7、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%,8、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？,38%,基础知识简答,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 模型，为合理地解释遗传物质的 奠定了基础。 2、DNA又称 ，组成它的基本单位是 （由一分子 、一分子 、一分子
13、 组成）。组成DNA的碱基共有 种（符号表示为 ），脱氧核苷共有 种（名称是 、 、 、 ）。,1953,DNA双螺旋,各种功能,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,4,A T G C,4,胞嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,5.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求: (1)在另一互补链中这一比例是多少?,1/m,(2) 这个比例关系在整个分子中又是多少?,1,(3)在另一互补链中这一比例是多少?,n,(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?,n,当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n 时,求:,26% 24%,解析:一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的 46， A和T之和占全部碱基数的54%； 每一条单链中G和C之和占全部碱基数的46， A和T之和占全部碱基数的54%，而一条单链中，A和C分别占该单链的28和22，则G占该单链的46%-22%=24%， T占该单链的54%-28%=26%，则该DNA分子的另一条单链中，A和C分别占这一单链的百分比是26%、 24%。,4.一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的 46，该DNA分子的一条单链中，A和C分别占该单链的28和22，则该DNA分子的另一条单链中，A和C分别占这一单链的百分比是多少？,
