DNA的分子结构和特点姚益娟

温故知新试验名称试验名称结论结论格里菲斯格里菲斯艾弗里艾弗里赫尔希和蔡赫尔希和蔡斯斯肺炎双球菌肺炎双球菌体内体内转转化实验（活体实验）化实验（活体实验）加热杀死的加热杀死的S菌具菌具有转化因子有转化因子肺炎双球菌肺炎双球菌体外体外转转化实验（离体实验）化实验（离体实验）DNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质和糖类不是蛋白质和糖类不是遗传物质遗传物质噬菌体侵染噬菌体侵染细菌实验细菌实验DNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质不是遗传物蛋白质不是遗传物质质1 1、它是怎样储存遗传信息、它是怎样储存遗传信息的？的？2 2、它又是怎样决定生物、它又是怎样决定生物性状的？性状的？中关村高科技园区的中关村高科技园区的DNADNA雕塑图雕塑图 第二节第二节 DNA DNA的分子结构和特点的分子结构和特点 DNADNA的分子结构的分子结构：1.DNA1.DNA的的基本组成元素基本组成元素有哪些有哪些:C C、H H、O O、N N、P.P.2.DNA2.DNA的的基本组成单位基本组成单位是是:脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸A G C TDNADNA的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸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1 1、DNADNA的化学组成的化学组成脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷酸脱氧核苷酸 A 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类T GC 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核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸A核糖核糖PAP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CP脱氧脱氧核糖核糖C核糖核糖PU核糖核糖PG核糖核糖P腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸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组成的区别：构成两者的碱基、五碳糖不同组成的区别：构成两者的碱基、五碳糖不同DNADNARNA碱基碱基A/C/G/TA/G/C/U基本单位基本单位 A/C/G/T脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸A/G/C/U核糖核苷酸核糖核苷酸碱基碱基核苷酸核苷酸共共5种种A/C/G/T、U共共8种种 DNADNA的空间结构特点的空间结构特点双双螺螺旋旋19531953年，美国生年，美国生物学家物学家沃森沃森和英和英国生物物理学家国生物物理学家克里克克里克共同提出共同提出DNADNA分子的分子的双螺双螺旋结构旋结构。沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。年诺贝尔医学生理学奖。左一：左一：威尔金斯威尔金斯左三：左三：克里克克里克左五：左五：沃森沃森模型制作2、单链的连接、单链的连接35H2O3,5 磷酸二酯键磷酸二酯键 用用限制性内切酶限制性内切酶可切断，用可切断，用DNADNA连接酶连接酶、DNADNA聚合酶聚合酶处理可处理可连接连接模型制作3、双链的连接、双链的连接353535AGTCTA氢键氢键（可用（可用解旋酶解旋酶或或加热加热使其断裂，使其断裂，所以所以G/C对多的对多的DNA分子热稳定性高）分子热稳定性高）碱基互补配对碱基互补配对AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖与五碳糖相连的碱基与五碳糖相连的碱基基本骨架（外侧）：基本骨架（外侧）：磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖交交互排列构成，互排列构成，稳定不变稳定不变内侧：内侧：脱氧核苷酸链：磷酸二磷酸二脂键脂键4 4空间结构：双螺旋结构空间结构：双螺旋结构(1)1)由由2 2条条反向平行反向平行的脱氧核苷酸链组成的脱氧核苷酸链组成。(2)(2)两链之间靠两链之间靠氢键氢键连接。连接。DNADNA分子结构可简分子结构可简记为记为5 5种元素，种元素，4 4种碱基种碱基(脱氧核苷酸脱氧核苷酸)，3 3种种小分子，小分子，2 2条长链，条长链，1 1个双螺旋。个双螺旋。下面关于下面关于DNA分子分子结结构的叙述中，构的叙述中，错错误误的是的是()A每个双每个双链链DNA分子含有四种脱氧核苷酸分子含有四种脱氧核苷酸B每个碱基分子上每个碱基分子上连连接着一个磷酸和一个接着一个磷酸和一个脱氧核脱氧核糖糖C每个每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数核糖数D双双链链DNA分子中的一段含有分子中的一段含有40个胞个胞嘧啶嘧啶,就一定会同就一定会同时时含有含有40个个鸟鸟嘌嘌呤呤例例例例1 1【尝试尝试解答解答】B【解析解析】在双在双链链DNA分子内部，碱基之分子内部，碱基之间间通通过氢键连过氢键连接形成碱基接形成碱基对对，对对一个碱基来一个碱基来说说,一一侧连侧连接着一个脱氧核糖，另一接着一个脱氧核糖，另一侧侧通通过氢键过氢键和另一个碱基相和另一个碱基相连连。基础自主梳理基础自主梳理一、一、DNA双螺旋双螺旋结结构模型的构建构模型的构建1对对DNA的的认识认识(1)DNA分子是以分子是以4种种_为单为单位位连连接接而成的而成的长链长链，这这4种脱氧核苷酸分种脱氧核苷酸分别别含有含有_四种碱基。四种碱基。(2)腺腺嘌嘌呤呤(A)的量等于的量等于_的量，的量，鸟鸟嘌嘌呤呤(G)的量等于的量等于_的量。的量。脱氧核苷酸脱氧核苷酸胸腺胸腺嘧啶嘧啶(T)A、T、G、C胞胞嘧啶嘧啶(C)2模型建立模型建立(1)建立人：沃森和克里克。建立人：沃森和克里克。(2)模型：磷酸核糖在外、碱基在内的双模型：磷酸核糖在外、碱基在内的双链链螺旋。螺旋。二、二、DNA分子的空分子的空间结间结构构1构成：两条脱氧核苷酸构成：两条脱氧核苷酸链链按按_方方式式盘盘旋成旋成_结结构。构。反向平行反向平行双螺旋双螺旋2由脱氧核糖和由脱氧核糖和_交替交替连连接排在外接排在外侧侧，构成基本骨架；构成基本骨架；_在内在内侧侧，由两条，由两条链链上上的碱基通的碱基通过过_连连接成碱基接成碱基对对。3碱基互碱基互补补配配对对原原则则：A(腺腺嘌嘌呤呤)一定与一定与_配配对对，G(鸟鸟嘌嘌呤呤)一定与一定与_配配对对。磷酸磷酸碱基碱基氢键氢键T(胸腺胸腺嘧啶嘧啶)C(胞胞嘧啶嘧啶)AAATTTGGGGCCCATCDNADNA的结构特点的结构特点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。(稳定性稳定性）长链中的碱基对碱基对的排列顺序是千变万化的（多多样性样性）碱基对的特定排列顺序碱基对的特定排列顺序特异性（特异性（亲子鉴定、刑事侦查亲子鉴定、刑事侦查）要点二要点二DNADNA分子中碱基数量计算的规律分子中碱基数量计算的规律 (2011年衡水高一年衡水高一检测检测)从某生物从某生物组组织织中提取中提取DNA进进行分析，其四种碱基数的比行分析，其四种碱基数的比例是例是鸟鸟嘌嘌呤与胞呤与胞嘧啶嘧啶之和占全部碱基数的之和占全部碱基数的46%,又知又知该该DNA的一条的一条链链(H链链)所含的碱基所含的碱基中中28%是腺是腺嘌嘌呤，呤，问问与与H链链相相对应对应的另一条的另一条链链中腺中腺嘌嘌呤占双呤占双链链全部碱基数的全部碱基数的()A26%B24%C13%D12%【尝试尝试解答解答】C例例例例2 2【解析解析】例例1：若一个标准的双链若一个标准的双链DNA分子中，含有分子中，含有35%的的腺嘌呤，它所含的胞嘧啶应该是腺嘌呤，它所含的胞嘧啶应该是 15%例例2：若若DNA分子的一条链中分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a，则其，则其互补链中该比值为互补链中该比值为a例例3：已知已知DNA分子的一个单链中分子的一个单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述碱基比例在其互补链和整个上述碱基比例在其互补链和整个DNA分子中分分子中分别是别是 和和2.511 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%A=50%23%=27%23%=27%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，上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？3 3 若若DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在其互，上述比例在其互补链和整个补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1;2.5 1;0.4 0.4 0.40.4碱基互补配对原则及应用碱基互补配对原则及应用化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类四种四种主要特点主要特点 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的多分子的多样性和特异性样性和特异性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架本骨架，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。成碱基对。碱基碱基4种、碱基对种、碱基对2种、排列顺序不同种、排列顺序不同A A C C G GA TT T G G C C T ADNA结构结构