第二节DNA分子的结构课件.ppt

1、中关村中关村DNA标志标志雅典奥运会开幕式经典场景 第第2 2节节 DNADNA分子的结构分子的结构 怎么检测被盗怎么检测被盗婴儿的身份婴儿的身份？、DNADNA的化学组成的化学组成C H O N PC H O N P复习提问复习提问DNADNA中文全称中文全称:组成元素组成元素:基本单位基本单位:脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基含氮碱基种类：含氮碱基种类：因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4 4种：种：腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷

2、酸脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸如何形成DNA分子？分子？DNA的结构又是如何？的结构又是如何？年美国科学家年美国科学家沃森沃森（atson)atson)和英国和英国科学家科学家克里克克里克（rick)rick)提出分子的提出分子的双螺旋双螺旋结构模型结构模型。被誉为。被誉为2020世纪最伟大的发现。世纪最伟大的发现。DNADNA分子的双螺旋结构模型分子的双螺旋结构模型2 2、DNADNA分子的结构分子的结构2.1 脱氧核苷酸的连接脱氧核苷酸的连接:联想一下，联想一下，像什么？像什么？AAATTTGGGGCCCATC（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸核糖和磷酸交替连接交替连接，排，排

3、列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在碱基在内侧内侧。（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来，形成连结起来，形成碱碱基对基对，且遵循，且遵循碱基互补配碱基互补配对原则对原则。3.DNA3.DNA分子的结构特点分子的结构特点（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长的脱氧核苷酸长链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A A只和T T配对、C C只和G 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。ATGC氢键氢键G.CG.C比例越高，比例越高，DN

4、ADNA结构越稳定？结构越稳定？碱基对的碱基对的种类种类A-TT-AC-GG-C？4 4、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1)1)稳定性：稳定性：外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定外侧恒定，内侧配对稳定，形成稳定的空间结构的空间结构 外侧恒定：外侧恒定：内侧配对稳定内侧配对稳定:稳定的空间结构稳定的空间结构 ：磷酸、脱氧核糖交替连接磷酸、脱氧核糖交替连接 构成基本骨架构成基本骨架A-T，G-C双螺旋结构双螺旋结构4 4、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性2 2）多样性）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性

5、。以以1 1，2 2，3 3，4 4四个数字排列成四位数，有多少种组四个数字排列成四位数，有多少种组合方式？合方式？4 种400044种种 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个碱基个碱基对，碱基对有（对，碱基对有（4 4种）：种）：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请。请同学们计算同学们计算DNADNA分子上的碱基对有多少种排列方式？分子上的碱基对有多少种排列方式？如排列成如排列成4000位数？位数？44000种种对于特定的对于特定的DNADNA分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点？分子来讲，碱基对的排列顺序有何特点

6、？3 3）特异性：）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。DNADNA的组成和结构可用五四三二一表示的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，组成，组成四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构AGCT下图是下图是DNADNA分子结构模式图，用文字填出分子结构模式图，用文字

7、填出1 11010的的名称。名称。胞嘧啶（胞嘧啶（C）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段、如如图：设图：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（1 1）1 1链和链和2 2链上的哪些碱基数量总是相等的？链上的哪些碱基数量总是相等的？两条链的碱基数目是否相两条链的碱基数目是否相等？等？（2 2）在）在DNADNA双链中，哪些碱基数量总是相等的？双链中，哪些碱基数量总是相等的

8、？（3 3）在）在1 1链上，链上，A1A1等于等于T1T1吗？吗？G1G1和和C1C1的数量一样吗？的数量一样吗？(4)(4)已知：已知：1 1链上碱基共有链上碱基共有100100个，其中个，其中A1+A2A1+A2共共3030个个问：这个问：这个DNADNA分子中碱基一共有多少个？分子中碱基一共有多少个？G1G1和和G2G2共多少个？共多少个？A1A1T1T1G1G1C1C1T2T2A2A2C2C2G2G2有关有关DNA中的碱基计算规律中的碱基计算规律A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2A1+T1+G1+C1=T2+A2+C2+G2 A=A1+A2=T2+T1=T，同理：，同理：

9、C=G不一定不一定100*2=200个个 因为因为A1+A2=A1+T1=30所以所以G1+G2=G1+C1=100-(A1+T1)=100-30=70有关有关DNADNA中的碱基计算规律总结中的碱基计算规律总结1、双链、双链DNA分子中，两互补碱基相等；分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占任意两个不互补碱基之和恒等，各占 碱基总数的碱基总数的50%,且不互补碱基之和且不互补碱基之和 的比值等于的比值等于1(A+G)/(T+C)=1A=T，G=C A+G=T+C=50%A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=a=a2、双链、双链DNA分子中分子中A+T/G+C

10、 等于其中任何一条链的等于其中任何一条链的 A+T/G+C。A1T2T1A2G1C2C1G2=a3 3、双链双链DNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一互补链中这一 比值的倒数比值的倒数.1bA2+G2T2+C2=4 4、双链双链DNA分子中，分子中，A+T占整个占整个DNA分子碱基分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该占该链碱基总数的百分比。链碱基总数的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2A2+T2+G2

11、+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=c%c%c%T1+C1=b A1+G11 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占30%30%，则，则 胸腺嘧啶为胸腺嘧啶为_2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有 100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_3 3、DNADNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整个，求整个 DNADNA分子中分子中G=_G=_ 20%60个个29%4 4、由由120

12、120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，可因其碱基对组分子片段，可因其碱基对组 成和序列的不同而携成和序列的不同而携 带不同的遗传信息，其种类带不同的遗传信息，其种类 数最多可达数最多可达 （）A A、4 4120 120 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4C C5 5、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，其中一条链上中一条链上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占其所在链占其所在链碱基总数的百分含量。

13、碱基总数的百分含量。解析一：解析一：设设DNADNA分子碱基总数为分子碱基总数为100100.已知：已知：A+T=54A+T=54，则，则G+C=46G+C=46所以，所以，G G1 1+C+C 1 1=G=G 2 2 +C+C 2 2=23=23已知：已知：G G 1 1=10022%=1112所以所以,C 2=G 1=11则则:G 2=2311=12G 2A 2+T 2+G 2+C 2=1212100=24%解析二解析二:已知已知A+T总总=54%,则则=46%G+C总总所以所以G1+C 11/2总总=46%.已知已知1/2总总G 1=22%所以所以1/2总总C 1=46%22%=24%因为因为 G2=C1所以所以1/2总总G 2=24%24%24%