DNA结构和特点【教学类别】

复习复习：生物体内核酸的种类及遗传物质的判别：生物体内核酸的种类及遗传物质的判别：生物类型生物类型所含核酸所含核酸遗传物质遗传物质举例举例细胞生物细胞生物真核生物真核生物DNA和和RNADNA酵母菌、人、酵母菌、人、玉米等玉米等原核生物原核生物细菌、蓝藻细菌、蓝藻非细胞生物非细胞生物大多数病毒大多数病毒仅有仅有DNADNAT2噬菌体噬菌体极少数病毒极少数病毒仅有仅有RNARNA艾滋病病毒、艾滋病病毒、SARS病毒病毒1应用2 第二节第二节 DNADNA的分子结构和特点的分子结构和特点2应用21953年年:美国学者美国学者沃森沃森英国学者英国学者克里克克里克共同提出共同提出DNA分子分子的的双螺旋双螺旋结构，标结构，标志着志着分子生物学分子生物学真真正意义上的诞生。正意义上的诞生。3应用2一、核酸的结构单元（基本组成单位）核酸的基本单位是核苷酸。五五碳碳糖糖磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基核苷思考：核酸的元素组成？主要元素主要元素C、H、O、N、P等等4应用21.DNA1.DNA的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸核核 苷苷脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）5应用2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A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸GCT脱氧核苷酸的种类6应用2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A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸GCT脱氧核苷酸的种类7应用22 2、RNARNA的基本单位的基本单位核糖核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸核核 苷苷核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）尿嘧啶（尿嘧啶（U U）8应用2鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸A腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸GCURNARNA的基本单位的基本单位核糖核苷酸的种类9应用23.DNA3.DNA和和RNARNA的化学成分比较的化学成分比较磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）尿嘧啶（尿嘧啶（U U）10应用2HOHHOHOH两种戊糖脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖1234511应用2二、二、DNA的分子的分子结构结构特点特点DNA立体结构：规则的双螺旋结构12应用2脱去脱去H2O，形，形成磷酸二酯键成磷酸二酯键 OHOH13应用2T G C A 12345端端端端脱氧核苷酸链1 1、DNADNA的平面结构的平面结构磷磷酸酸二二酯酯键键14应用2A AG GC CT TA AT TG GC C磷磷酸酸二二酯酯键键15应用22 2、DNADNA的空间结构的空间结构16应用2 收藏于纽约科学博物馆的沃森和克里克搭建的DNA模型17应用2（1 1）DNADNA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链盘旋而成的。的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2 2）DNADNA分子中的分子中的脱氧核糖和磷脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧酸交替连接，排列在外侧，构成，构成基本骨架基本骨架；碱基在内侧。；碱基在内侧。（3 3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结起来，形成碱基对，且遵循连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。三、三、DNADNA双螺旋结双螺旋结构的主要特点构的主要特点18应用2你注意到了吗？两条长链上的脱氧核两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的糖与磷酸交替排列的顺序是顺序是稳定稳定不变的。不变的。长链中的碱基对的排列长链中的碱基对的排列顺序是顺序是千变万化千变万化的。的。19应用2四、四、DNA分子的结构特性分子的结构特性(1)多样性多样性在生物体内，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，请同学们计算个碱基对，请同学们计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？4 种种4000(2)特异性特异性：碱基对的特定排列顺序碱基对的特定排列顺序，又构成了每一，又构成了每一 个个DNA分子的特异性分子的特异性.碱基对的排列顺序就代表了碱基对的排列顺序就代表了遗传信息遗传信息(3)稳定性稳定性20应用2A AG GC CT TA AT TG GC C看图说话看图说话543215种元素种元素4种碱基种碱基3种小分子种小分子2条长链条长链1个双螺旋个双螺旋21应用2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A、C、G、T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DNA结构结构A A C C G GA TT T G G C C T A一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸22应用2DNA分子中各种碱基的数量关系分子中各种碱基的数量关系、双链、双链DNA分子中：分子中：也即是：（也即是：（A+G）/（T+C）=1G=C；即即A+G=或或 A+C=T+G，T+C所以：所以：（A+G）占整条）占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的同理同理:（T+C）也占整条）也占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的 50%50%A=T，注意：在单链注意：在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C23应用2（A1+T1）/（G1+C1）=（A1+G1）/（T1+C1）=，则则 则则（A2+T2）/（G2+C2）=a，a b 1/b （A2+G2）/（T2+C2）=2、在双链、在双链DNA分子中分子中,两条单链的碱基数量关系两条单链的碱基数量关系24应用2练习题练习题 1、某生物细胞、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占，则鸟嘌呤的分子数占 .32%2、DNA的一条链中的一条链中A+G/T+C=2，另一条链，另一条链中相应的比是中相应的比是-，整个整个DNA分子中相应的分子中相应的比是比是-。3、DNA的一条链中的一条链中A+T/C+G=2，另一条链，另一条链中相应的比是中相应的比是，整个整个DNA分子中相应的比分子中相应的比是是。0.512225应用24、某、某DNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A占占20，T占占30，则该，则该DNA分子中的分子中的C占全部碱基占全部碱基的的 。25%5、双链、双链DNA分子中，分子中，G占碱基总数的占碱基总数的38，其中一条链中的其中一条链中的T占碱基总数的占碱基总数的5，那么另一，那么另一条链中的条链中的T占碱基总数的占碱基总数的 。7%26应用2即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（总（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（总（G+C）%重要公式：重要公式：在双链在双链DNADNA分子的一条链中，分子的一条链中，A+TA+T的和占的和占该链的碱基比率等于另一条链中该链的碱基比率等于另一条链中A+TA+T的和占的和占该链的碱基比率，还等于双链该链的碱基比率，还等于双链DNADNA分子中分子中A+TA+T的和占整个的和占整个DNADNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。27应用2