1、3.2 DNADNA的结构的结构3.2 DNA的结构O PCH2 OH O OH H OH H H H H 碱基碱基 磷酸 1.DNA1.DNA的组成元素：的组成元素：脱氧脱氧核苷酸核苷酸3.3.核苷酸的组成核苷酸的组成2.DNA2.DNA的基本单位：的基本单位：一分子磷酸一分子磷酸一一分子分子脱氧核糖脱氧核糖一分子含氮碱基一分子含氮碱基C C、H H、O O、N N、P PA腺嘌呤腺嘌呤G鸟嘌呤鸟嘌呤C胞嘧啶胞嘧啶T胸腺嘧啶胸腺嘧啶4.4.含氮碱基含氮碱基 一、DNA双螺旋结构模型的构建P P磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸据含氮碱据含氮碱基的种类基的种类
2、资料资料1 1：2020世纪世纪3030年代，科学家认识到：年代，科学家认识到：DNADNA是以是以4 4种脱氧核苷酸为单位连接而种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，成的长链，这这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。PPP腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸P胞嘧啶胞嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸 一、DNA双螺旋结构模型的构建资料资料2 2：19511951年，英国科学家年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林威尔金斯和富兰克林)提供了提供了DNADN
3、A的的X X射线射线衍射图谱衍射图谱 。威尔金斯威尔金斯富兰克林富兰克林沃森与克里克共同分析：推算沃森与克里克共同分析：推算DNADNA分子呈分子呈_结构。结构。螺旋螺旋 一、DNA双螺旋结构模型的构建碱基组成碱基组成碱基比例碱基比例A AG GC CT TA/TA/TG/CG/C(A+G)/(T+C)(A+G)/(T+C)(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)人人30.930.919.919.919.819.829.429.41.051.051.011.011.031.031.521.52鸡鸡28.828.820.520.521.521.529.229.20.990.990.950.9
4、50.970.971.381.38海胆海胆32.832.817.717.717.317.332.132.11.021.021.021.021.021.021.851.85酵母菌酵母菌31.331.318.718.717.117.132.932.90.950.951.091.091.001.001.791.79大肠杆菌大肠杆菌24.724.7262625.725.723.623.61.051.051.011.011.031.030.930.93资料资料3 3：奥地利生物化学家查哥夫（：奥地利生物化学家查哥夫（E.ChargaffE.Chargaff）发现：）发现：在在DNADNA中，腺嘌呤中，腺
5、嘌呤（A A）的量等于胸腺嘧啶）的量等于胸腺嘧啶(T)(T)的量；鸟嘌呤的量；鸟嘌呤(G)(G)的量等于胞嘧啶的量等于胞嘧啶(C)(C)的量。的量。一、DNA双螺旋结构模型的构建资料资料四四：基于威尔金斯和富：基于威尔金斯和富兰克林的兰克林的DNADNA衍射图谱和查衍射图谱和查哥夫定律哥夫定律。19531953年年沃森、克里克沃森、克里克成功地成功地构建构建DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型，在英国在英国自然自然发表题为发表题为核核酸的分子结构酸的分子结构-脱氧核糖核脱氧核糖核酸的一个结构模型酸的一个结构模型 。19621962年，沃森、克里克和威年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了
6、诺贝尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖。尔生理学和医学奖。一、DNA双螺旋结构模型的构建（2 2）A-TA-T碱基对与碱基对与G-CG-C碱基对具有碱基对具有相同的相同的形形状和直径状和直径，这样组成的，这样组成的DNADNA分子具有恒定的分子具有恒定的直径。直径。（3 3）能够解释）能够解释A A、T T、G G、C C的数量关系。的数量关系。与与DNADNA的的X X射线衍射图谱射线衍射图谱相符。相符。（1 1）将将碱基碱基安排在双螺旋内部，将安排在双螺旋内部，将磷酸磷酸-脱氧核糖骨架脱氧核糖骨架排在螺旋外部，排在螺旋外部，A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对配对，DNA
7、DNA的两条链的方向是相反的。的两条链的方向是相反的。3.4nm3.4nm2nm2nm0.34nm资料资料五五：DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 二、DNA的结构5ATGCTACG353CH2 H OH H H H H 碱基碱基 磷酸 54321（1）由）由 条单链按条单链按_方式盘旋成方式盘旋成_结构结构反向平行反向平行双螺旋双螺旋25353 二、DNA的结构5ATGCTACG353磷酸磷酸 和和 交替连接，构成交替连接，构成基本骨架基本骨架；(2)外侧：外侧：碱基碱基内侧内侧:脱氧核糖脱氧核糖(3)碱基互补配对原则碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过 连接形成连接
8、形成 ，且，且A只和只和 配对、配对、G只和只和 配对配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作，碱基之间的一一对应的关系，就叫作 。氢键氢键TC碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基对碱基对氢键氢键碱基对碱基对磷酸磷酸二酯键二酯键腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）氢键氢键越多越多，结构越稳定，即含，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越碱基对比例越大，结构越稳定稳定。二、DNA的结构5ATGCTACG353氢键氢键碱基对碱基对(4)(4)总结总结：五种元素五种元素：C、H、O、N、P四种碱基四种碱基：A、T、C、G三种物质：三
9、种物质：两条长链：两条长链：一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系氢键关系:A=T GC235335 三、DNA的特性ATTAGCCG5端3端3端5端两条链两条链反向平行反向平行盘旋成盘旋成规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构。外侧：脱氧核糖和磷酸交替外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接连接成成内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。嘌呤和嘧啶之间通过嘌呤和嘧啶之间通过氢键氢键配对，形成配对，形成碱基
10、对碱基对，且且A A只和只和T T配对，配对，C C只和只和G G配对，配对，这种碱基之间的一一对应的关系。这种碱基之间的一一对应的关系。G G、C C比例越高，比例越高，DNADNA的热稳定性越高的热稳定性越高ATTAGCCG5端3端3端5端脱氧核苷酸数量不同，脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。碱基的排列顺序千变万化。或或4种脱氧核苷酸的排列顺序种脱氧核苷酸的排列顺序或碱基（对）的排列顺序或碱基（对）的排列顺序在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，请计算个碱基对，请计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？44000
11、数目数目 三、DNA的特性 三、DNA的特性ATTAGCCG5端3端3端5端每个每个 DNADNA分子都有特定的碱基排序，分子都有特定的碱基排序，储存储存了特定的遗传信息。了特定的遗传信息。因此，因此，多样性多样性使得使得DNADNA能携带大量不能携带大量不同的遗传信息，同的遗传信息，特异性特异性确保了不同个体的性状确保了不同个体的性状具明显的差异具明显的差异(独特性独特性),),稳定性稳定性以及严格的碱基互补配以及严格的碱基互补配对原则确保了遗传的精确和稳定对原则确保了遗传的精确和稳定 三、DNA的特性DNA杂交技术可以用于杂交技术可以用于两个物种亲缘关系两个物种亲缘关系的判断，若两个物种的判断，若两个物种的的DNA样本经处理后形成的样本经处理后形成的DNA互补区段越多，则两个物种互补区段越多，则两个物种的亲缘关系的亲缘关系_。越近越近9111156 71081.下面是DNA的分子的结构模式图，说 出图中1-10的名称。1.1.胞嘧啶胞嘧啶2.2.腺嘌呤腺嘌呤3.3.鸟嘌呤鸟嘌呤 4.4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.5.脱氧核糖脱氧核糖 6.6.磷酸磷酸7.7.腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 8.8.碱基对碱基对 9.9.氢键氢键10.10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段11.11.磷酸二酯键磷酸二酯键
