第2节DNA分子的结构 DNA雕塑 一 DNA双螺旋结构模型的构建 1953年 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克 共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型 你知道沃森和克里克是如何发现DNA双螺旋结构模型的吗 沃森 左 和克里克 右 在构建DNA模型 在生命的 旋梯 上 资料1 20世纪30年代 科学家认识到 组成DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 资料2 DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链 资料4 奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出 腺嘌呤 A 的量总是等于胸腺嘧啶 T 的量 A T 鸟嘌呤 G 的量总是等于胞嘧啶 C 的量 G C 资料3 1951年 英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的X射线衍射图谱 DNA的组成元素 基本单位 脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链 DNA平面结构 双链 DNA双螺旋结构 磷酸脱氧核糖含氮碱基 A T C G 二 DNA分子的结构 C H O N P 脱氧核糖 含N碱基 磷酸 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 DNA的基本单位 脱氧核苷酸 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 脱氧核苷酸的种类 DNA分子的平面结构 一条脱氧核苷酸单链 磷酸二酯键 碱基对 另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对 形成碱基对 且A只和T配对 C只和G配对 这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则 A T G C 氢键 A A A T T T G G G G C C C A T C 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分子双螺旋结构的特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 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分子双螺旋结构的特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 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分子双螺旋结构的特点 1 多样性 碱基对的排列顺序多种多样 若有n对碱基 排列方式可以有4n 2 特异性 每种生物的DNA都有特定的碱基数目及特定的碱基排列顺序 三 DNA的结构特性 3 稳定性 DNA中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及形成氢键的方式不变 问题 根据碱基互补配对原则 你能推导出DNA分子中各种碱基之间有哪些数量关系吗 四 碱基互补配对原则应用 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 可引申为 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A G T C即A G T C 1或A G A T G C 50 或A 50 G 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 双链DNA分子中 A T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A T占该链碱基总数的百分比 其中任何一条链A T是整个DNA分子A T的一半 例题2 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 A T 54 G C 46 双链DNA分子中 互补的两条链中非互补碱基和之比互为倒数 DNA分子中A G T C之比相等 例题3 在DNA的一个单链 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 51 DNA双链 规律 非互补碱基和之互为倒数 双链DNA分子中A T G C等于其中任何一条链的A T G C 规律 互补碱基和之比相等 例 某DNA分子中 当A T G C在一单链中为0 4时 在其互补链中这个比例是 0 4 DNA分子的结构小结 1 化学元素组成 CHONP 2 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 3 空间结构 规则的双螺旋结构 两条脱氧核苷酸长链 碱基对 氢键 碱基互补配对原则 4 DNA分子特点 多样性 特异性 稳定性 1 已知1个DNA分子中有1800个碱基对 其中胞嘧啶有1000个 这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 A 1800个和800个B 1800个和l800个C 3600个和800个D 3600个和3600个 C 课堂反馈 2 DNA分子的一条单链中 A 20 T 22 求整个DNA分子中G 29 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 求整个DNA分子中G 20 60个 29 4 2000上海 由120个碱基组成的DNA分子片段 可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息 其种类数最多可达 A 4120B 1204C 460D 604 C 考一考 5 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 解析一 设DNA分子碱基总数为100 已知 A T 54 则G C 46 所以 G1 C1 G2 C2 23 所以 C2 G1 11 则 G2 23 11 12 解析二 因为G2 C1 24 练习 课本P51 1 下面是DNA的分子结构模式图 说出图中1 10的名称 1 胞嘧啶2 腺嘌呤3 鸟嘌呤4 胸腺嘧啶5 脱氧核糖6 磷酸7 胸腺嘧啶脱氧核苷酸8 碱基对9 氢键10 一条脱氧核苷酸链的片段