DNA分子的结构分子的结构12一一一一. DNA. DNA的的的的基本单位基本单位基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸 1234含碱基含碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸5A GC T化学元素组成：C H O N P3ACT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类4资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、DNADNA模型建构模型建构5资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构3】DNA双链双链资料资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤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（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。 一、一、DNADNA模型建构模型建构6资料资料1：20世纪世纪30年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNA分子的分子的基本单位是基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸资料资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。【模型建构【模型建构4】DNA双螺旋双螺旋资料资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤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（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。 资料资料4： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了DNA的的X射线衍射图谱射线衍射图谱 。一、一、DNADNA模型建构模型建构7 沃森、克沃森、克里克和英国里克和英国物理学家威物理学家威尔金斯因发尔金斯因发现生命的双现生命的双螺旋而荣获螺旋而荣获19621962年诺贝年诺贝尔生理学或尔生理学或医学奖。医学奖。左一：左一：威尔金斯威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森89DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNADNA的空间结构的空间结构10AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC磷酸脱氧核糖含氮碱基11碱基对碱基对碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过嘌呤和嘧啶之间通过氢键氢键配对，形成碱配对，形成碱基对，且基对，且A A只和只和T T配对、配对、C C只和只和G G配对，这种碱配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配碱基互补配对原则对原则。AAT TGGCC氢键氢键氢键氢键12CTTGACAGDNA平面结构平面结构55334123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44构成方式构成方式磷磷酸酸二二酯酯键键磷磷酸酸二二酯酯键键131、DNA分子结构主要特点分子结构主要特点DNA分子是有分子是有 条链组成，条链组成， 盘旋盘旋成成 结构。结构。 交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架； 排列在内侧。排列在内侧。碱基通过碱基通过 连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 原则。原则。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2二、二、DNADNA模型分析模型分析2、DNA的多样性的多样性14AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC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。15DNA分子的特性：分子的特性：多样性：多样性：DNA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。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：特定的特异性：特定的DNA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。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。遗传信息：遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。遗传信息。16思考：在一个思考：在一个DNA分子中，那些碱基比例分子中，那些碱基比例较高，则该较高，则该DNA分子就比较稳定？分子就比较稳定？17设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ， A A2 2=T=T1 1， G G1 1 = C = C2 2 ， G G2 2 =C =C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中： A = T A = T ， G = C G = C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1或或A+G/A+T+G+C=50%A+G/A+T+G+C=50%或或A%=50%-G%A%=50%-G%双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何一等于其中任何一条链的条链的A+T/G+CA+T/G+C。A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1G G 2 2DNADNA双链双链A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1G G1 1+C+C1 1A A2 2 +T +T2 2G G 2 2 +C +C2 2= = =例题例题1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%23%=27%A=50%23%=27%DNA有关碱基数量的计算：有关碱基数量的计算：18 双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒互为倒数。两条链数。两条链A+T/G+CA+T/G+C之比相等。之比相等。A A1 1+G+G1 1T T1 1 +C +C1 1 = a = aT T2 2 +C +C2 2A A2 2 +G +G2 2 = 1/a = 1/a 例题例题2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补，上述比例在其互补链和整个链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1 ; 2.5 1 ; A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1G G 2 2DNADNA双双链链19 双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中条链中A+TA+T占该链碱基总数的百分比，占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链其中任何一条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分子分子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= = =A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C +C2 2A A2 2 +T +T2 2= =A A1 1 +T +T1 1（A+TA+T）1 12 2= = =A A2 2 +T+T2 2A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1G G 2 2DNADNA双链双链 例题例题3 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占占其所在链碱基总数的百分含量。其所在链碱基总数的百分含量。24%24%（G+CG+C）1 12 2G G1 1 +C +C1 1G G2 2 +C +C2 2= = =A AT=54% G+C=46% T=54% G+C=46% 20重要公式重要公式A=T G=C(A+T)1=(A+T)2=(A+T)双双211.1.生物界这样形形色色，丰富多彩的根本原生物界这样形形色色，丰富多彩的根本原因在于：因在于：A.A.蛋白质的多种多样蛋白质的多种多样B.DNAB.DNA分子的多种多样分子的多种多样C.C.自然环境的多种多样自然环境的多种多样D.D.非同源染色体组合形式多样非同源染色体组合形式多样2.2.某某DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤200200个，占碱基总数的个，占碱基总数的20%20%，该，该DNADNA分子中含胞嘧啶：分子中含胞嘧啶：A.350 B.200 C.300 D.600A.350 B.200 C.300 D.600223.DNA3.DNA分子的基本骨架是分子的基本骨架是A.A.通过氢键相互连接的碱基对通过氢键相互连接的碱基对B.B.通过氢键相互连接的核苷酸对通过氢键相互连接的核苷酸对 C.C.交替连接的脱氧核糖和磷酸交替连接的脱氧核糖和磷酸D.D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基4.4.由由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，可因其碱基分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达：种类最多可达： A.4A.4120120 B.120 B.1204 4 C.4 C.46060 D.60 D.604 4235.5.一段多核苷酸链中的碱基组成为一段多核苷酸链中的碱基组成为30%30%的的A A，30%30%的的C C，20%20%的的G G，20%20%的的T,T,它是一段：它是一段：A.A.双链双链DNA B.DNA B.单链单链DNA DNA C.C.双链双链RNA D.RNA D.单链单链RNARNA6.6.在含有四种碱基的在含有四种碱基的DNADNA区段中，有腺嘌呤区段中，有腺嘌呤a a个，个，占该区段全部碱基的比例为占该区段全部碱基的比例为b,b,则则A.b0.5 B.A.b0.5 B.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2b-1)a(1/2b-1)个个 C.b0.5 D.C.b0.5 D.胞嘧啶为胞嘧啶为b(1/2b-1)b(1/2b-1)个个247.7.关于关于DNADNA的描述错误的是：的描述错误的是：A.A.每一个每一个DNADNA分子由两条平行的脱氧核苷酸链分子由两条平行的脱氧核苷酸链缠绕而成缠绕而成 B.B.两条链的碱基以严格的互补关系配对两条链的碱基以严格的互补关系配对 C.DNAC.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连双链的互补碱基对之间以氢键相连 D.D.两条链反向平行排列两条链反向平行排列8.8.为保持为保持DNADNA两条脱氧核苷酸链之间的距离不两条脱氧核苷酸链之间的距离不变，碱基对应保持：变，碱基对应保持：A.A-TA.A-T碱基对相等碱基对相等 B.A-T B.A-T；G-CG-C碱基对都相等碱基对都相等C.G-CC.G-C碱基对相等碱基对相等 D.A-G D.A-G；T-CT-C碱基对都相等碱基对都相等259.DNA9.DNA的一条链中，（的一条链中，（G+TG+T）/ /（A+CA+C）=2=2，（A+TA+T）/ /（G+CG+C）=0.5=0.5，则该，则该DNADNA分子中另一条互分子中另一条互补链上同样的碱基比例分别为：补链上同样的碱基比例分别为： A.2A.2和和2 B.0.52 B.0.5和和0.5 C.20.5 C.2和和0.5 D.0.50.5 D.0.5和和2 210.10.已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有40004000个碱基对，其中胞个碱基对，其中胞嘧啶有嘧啶有22002200个，这个个，这个DNADNA分子中应含有的脱氧核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：苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是： A.4000A.4000个和个和900900个个 B.4000 B.4000个和个和18001800个个 C.8000C.8000个和个和18001800个个 D.8000 D.8000个和个和36003600个个 2611.某生物组织中提取的某生物组织中提取的DNA中中,鸟嘌呤和胞嘧鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基的啶之和占全部碱基的46,已知其中的一条已知其中的一条链中碱基占链中碱基占28的是腺嘌呤的是腺嘌呤,占占22的是胞的是胞嘧啶嘧啶. 全部碱基中腺嘌呤占全部碱基中腺嘌呤占 腺嘌呤在另外一条链所有碱基中占腺嘌呤在另外一条链所有碱基中占 272627个人观点供参考，欢迎讨论