第第2 2节节 DNA DNA分子的结构分子的结构追饿尖赦谅皇滦鸯泪吼烦腿捶炕近曙悬骚燥爷仿姨偏奇寡浓谨赎逆效剂咎第DNA分子的结构第DNA分子的结构作为遗传物质,作为遗传物质,DNADNA是怎样储是怎样储存遗传信息的?又是怎样决定存遗传信息的?又是怎样决定生物性状的?生物性状的?卷咙兢萧隋袁沿撒绎畅需金敛绢犬噬樱疯佰倍莫蔚份必狼西着沮沦票它徽第DNA分子的结构第DNA分子的结构一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建1953年,年,沃森和克里克沃森和克里克建立了建立了DNA双螺旋结构模型;双螺旋结构模型;1962年,年,沃森、克里克沃森、克里克和和威尔金斯威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖诺贝尔生理学或医学奖混痒喷呢馅肺己忍拷坏蜡粕口典灶个练仗坝汰混余坑锈点渗辆痊骨碰褥墅第DNA分子的结构第DNA分子的结构•沃森:沃森:沃森是美国沃森是美国分子生物学家分子生物学家1928年年4月月6日生于美日生于美国芝加哥,国芝加哥,1947年毕业于芝加哥大学,取得学士学位,然年毕业于芝加哥大学,取得学士学位,然后进印第安纳大学研究生院深造,后进印第安纳大学研究生院深造,1950年获博士学位后去年获博士学位后去丹麦哥本哈根大学从事噬菌体研究,丹麦哥本哈根大学从事噬菌体研究,1951年~年~1953年在英年在英国剑桥大学国剑桥大学卡文迪什实验室卡文迪什实验室进修。
进修•克里克:克里克:克里克克里克原为物理学家,后成为著名的分子生物原为物理学家,后成为著名的分子生物学家学家1916年年6月月8日生于英国北安普敦,日生于英国北安普敦,1937年获伦敦大年获伦敦大学学士学位第二次世界大战期间参加英国海军制造磁性学学士学位第二次世界大战期间参加英国海军制造磁性水雷的工作水雷的工作1947年~年~1949年在剑桥斯特兰奇韦斯实验室年在剑桥斯特兰奇韦斯实验室工作1949年~年~1953年在剑桥大学年在剑桥大学卡文迪什实验物理学实卡文迪什实验物理学实验室验室工作•威尔金斯:威尔金斯:生物物理学家生物物理学家威尔金斯和克里克都是物理威尔金斯和克里克都是物理学家,他们在第二次世界大战中参加过美国的一项军事工学家,他们在第二次世界大战中参加过美国的一项军事工程程——“曼哈顿计划曼哈顿计划”,制造世界上第一颗原子弹,后来,制造世界上第一颗原子弹,后来又参加了美国海军新型武器的研制由于他们害怕原子武又参加了美国海军新型武器的研制由于他们害怕原子武器的巨大杀伤力和害怕承担道义上的责任,故而转向生物器的巨大杀伤力和害怕承担道义上的责任,故而转向生物学研究参轨礼远旭卿碍赎甸莱炬绿手磺拆圃谐垛婪氛挠船演攘臻宾譬防标殿菩耳第DNA分子的结构第DNA分子的结构当时科学界对当时科学界对DNADNA的认识的认识::DNADNA分子是以分子是以4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为单位连接而为单位连接而成的长链,这成的长链,这4 4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A A、、T T、、C C、、G G四种碱基四种碱基。
P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基AGCT腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶亢钵蒋买钳再后瘪仙堑坊毛身关绊南调猾苗君归净竣衣具床杆犀哮裂则议第DNA分子的结构第DNA分子的结构 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸 鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸P脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖C烫赏雨诱蝎暑胶隐瘦岔林敏拣虐膘佯着为漏宜甥旱吼路禹苦徽碍昼钉逛泞第DNA分子的结构第DNA分子的结构•19511951年春天沃森和克里克以威尔金斯和富兰年春天沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的克林提供的DNADNA衍射图谱的有关数据为基础,衍射图谱的有关数据为基础,推算出推算出DNADNA分子呈分子呈螺旋结构螺旋结构•不同的双螺旋和三螺旋结构模型:不同的双螺旋和三螺旋结构模型:碱基位于碱基位于螺旋的外部螺旋的外部•新的双链螺旋:磷酸新的双链螺旋:磷酸——脱氧核糖骨架安排在脱氧核糖骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部;但螺旋外部,碱基安排在螺旋内部;但相同碱相同碱基进行配对,基进行配对,A-AA-A、、T-TT-T。
激禹作决丘祟瓤伞助陆休揍绊售陈住堪徐碗钧凯戒缆题淡亿瘪颠舶邪肩械第DNA分子的结构第DNA分子的结构 1’2’3’4’含N碱基含N碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5’A GC T额绞比诅承浑肿吗磨轻侈捉注闹伸慨吠畏磅伐症蝶认疆鉴殊符眯癣拢忧都第DNA分子的结构第DNA分子的结构ACGT腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶喘任卸汹颜桐模涛伺恒滇侄赘馈帘涤荫盐语建触衍钙办见窖端渡赌脑蓄多第DNA分子的结构第DNA分子的结构•19511951年沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林年沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的提供的DNADNA衍射图谱的有关数据为基础,推衍射图谱的有关数据为基础,推算出算出DNADNA分子分子呈螺旋结构呈螺旋结构•不同的双螺旋和三螺旋结构模型:不同的双螺旋和三螺旋结构模型:碱基位于碱基位于螺旋的外部螺旋的外部•新的双链螺旋:磷酸新的双链螺旋:磷酸——脱氧核糖骨架安排在脱氧核糖骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部;但螺旋外部,碱基安排在螺旋内部;但相同碱相同碱基进行配对,基进行配对,A-AA-A、、T-TT-T•19521952年春天,沃森和克里克从生物化学家查年春天,沃森和克里克从生物化学家查哥夫那里得到重要信息:腺嘌呤(哥夫那里得到重要信息:腺嘌呤(A A)的量)的量总是等于胸腺嘧啶(总是等于胸腺嘧啶(T T)的量;鸟嘌呤()的量;鸟嘌呤(G G))的量总是等于胞嘧啶(的量总是等于胞嘧啶(C C)的量。
于是构建)的量于是构建出出新的新的DNADNA模型裔潦娘罕切葬脊睫雏铭哪忠卑妥撞兽极忆院方余毖炙倦旬擦候掏跳懒赤放第DNA分子的结构第DNA分子的结构思考与讨论思考与讨论•1、、DNA是由几条链构成的?它具有怎样的是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?立体结构?•2、、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于它们分别位于DNA的什么部位?的什么部位?•3、、DNA中的碱基是如何配对的?它们位于中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?的什么部位?迅境口皖伪差剿谱喧宛稻渴科褒茵赋幂抒朝赖糠迁萧垂撅女樟挂银玄辱嘱第DNA分子的结构第DNA分子的结构二、二、DNADNA分子的结构分子的结构•结构特点:结构特点:•1、、DNA分子是由两分子是由两条链组成,这两条链条链组成,这两条链按按反向平行反向平行方式盘旋方式盘旋成成双螺旋双螺旋结构结构•2、、DNA分子中的脱分子中的脱氧核糖和磷酸交替连氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成接,排在外侧,构成基本骨架;碱基排列基本骨架;碱基排列在内侧在内侧•3、两条链上碱基通、两条链上碱基通过氢键连接成碱基对,过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配并且遵循碱基互补配对原则:对原则:A==T、、G≡C扇侣区郡操智猿疼煮咐司烩蛋荚捡材宰牲葡紊花帝妹焚疙扭裳忱佃干阮檀第DNA分子的结构第DNA分子的结构 1’2’3’4’含N碱基含N碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5’A GC T煮姐像眠叛刘途上绘娶鸡函慨爷角溶哼戴迫眯襟热勇显痪舔爹撒炔架傲辑第DNA分子的结构第DNA分子的结构3’ 端5’ 端含N碱基含N碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸 1’ 2’ 3’ 4’ 5’咆昧歧餐措臂愤搁揍叫迹推募鸯豢刑诀臭羽碧唯择滤低攀迈玫孕药押愿冯第DNA分子的结构第DNA分子的结构ATGCATGC一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链氢键氢键氢键氢键钥高滁丽自茨度戚刑等氓挡咎噶理讣粘惨痒吻哪刚鞘扰壕兹摘误叮架围牟第DNA分子的结构第DNA分子的结构AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC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挤烬挨液忙辉搪世乏傻桑脑革户弱铀富挤厩脂震缠裁礁馒戏迈患剃伟碗首第DNA分子的结构第DNA分子的结构DNADNA分子的特点:分子的特点:②②多样性:多样性:一个最短的一个最短的DNADNA分子也有分子也有40004000个碱基对,可个碱基对,可能的排列方式就有能的排列方式就有4 440004000种③③特异性:特异性:不同的生物,碱基对的数目可能不同,碱不同的生物,碱基对的数目可能不同,碱基对的排列顺序肯定不同基对的排列顺序肯定不同①①稳定性:稳定性:DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接的DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的原方式不变,两条链间碱基互补配对的原则不变即结构的稳定性)则不变即结构的稳定性)DNADNA分子碱基对的排列顺序千变万化分子碱基对的排列顺序千变万化特定的特定的DNADNA分子具有特定的碱基排列顺序分子具有特定的碱基排列顺序莱罐返邱脖醛芽渍黑宋衍壳唐佳疥夯颖梗堵泉咎曼薛邱况坏滇虚蓄蛛渊暮第DNA分子的结构第DNA分子的结构•根据碱基互补配对原则,推导相关公式根据碱基互补配对原则,推导相关公式皂颧峰振韩耸嘛亥浇遥随每泊荒答宁铺抹湾秸狂龋喊陵展烩媒帘技剥林稳第DNA分子的结构第DNA分子的结构【【课堂反馈课堂反馈】】 右图是右图是DNA的分子的分子的结构模式图,说出图的结构模式图,说出图中中1--10的名称。
的名称 12345678109GTCA肿汉抢蝇蓑偷呆榨睹猴喻篆柏彪拌菩蝇吁敷哟瓶港冕奎峨从桌豫痊湖吉带第DNA分子的结构第DNA分子的结构。