DNA结构和特点实用教案

一、对DNA分子双螺旋结构的发现(fxin)和认识过程 资料1：20世纪初，科学家认识到：组成(z chn)DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧(tu yng)核糖含氮碱基磷酸AGC T腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶脱氧核苷脱氧核苷酸胸腺嘧啶第1页/共24页第一页，共25页。鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶(m dn)脱氧核苷酸A腺嘌呤脱氧核苷酸GCT第2页/共24页第二页，共25页。 2、1951年威尔金斯和富兰克林展示(zhnsh)了DNA的X射线的衍射图谱，并从中读取了DNA结构的一些数据。第3页/共24页第三页，共25页。3、1952年卡伽夫指出：腺嘌呤的量总是(zn sh)等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是(zn sh)等于胞嘧啶的量。4、1953年沃森和克里克发表论文核酸的分子结构模型(mxng)脱氧核糖核酸的一个结构模型(mxng)。第4页/共24页第四页，共25页。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(rn hu)1962年诺贝尔医学生理学奖。左一： 威尔金斯左三： 克里克左五： 沃森第5页/共24页第五页，共25页。ATGC磷酸二酯键脱氧核苷酸之间的连接(linji)脱氧核苷酸链是有方向(fngxing)的。资料：后来发现碱基具有(jyu)疏水性，大家有何联想？二、DNA的结构第6页/共24页第六页，共25页。GATCGCCATCGCACATCGTGATCGCA第7页/共24页第七页，共25页。资料资料(zlio)(zlio)：19521952，奥地利生物化学家卡伽夫，奥地利生物化学家卡伽夫DNA碱基组成（碱基组成（%）AGCT人人30.919.919.829.4鸡鸡28.820.521.529.2海胆海胆32.817.717.332.1酶母酶母31.318.717.132.9大肠杆菌大肠杆菌24.726.025.723.6A的量=T的量 C的量=G的量第8页/共24页第八页，共25页。AGCT氢键(qn jin)ATGC思考(sko)：1、观察在形成氢键时有何特点？2、双链的外侧是什么？内侧是什么？3、观察两条链的方向？第9页/共24页第九页，共25页。（1）DNA分子是由两条反向(fn xin)平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接(linji)，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循(zn xn)碱基互补配对原则。DNA双螺旋结构的主要特点（4）在空间上形成规则的双螺旋结构。第10页/共24页第十页，共25页。第11页/共24页第十一页，共25页。AAATTTGGGGCCCATC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(shnx)是千变万化的。第12页/共24页第十二页，共25页。两条长链上的脱氧核糖与磷酸(ln sun)交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列(pili)顺序是千变万化的。DNA分子结构(fn z ji u)稳定性；DNA分子的多样性； 你注意到了吗？4、DNA双螺旋结构的特性：特异性：特定的DNA分子有特定的碱基对排列顺序。第13页/共24页第十三页，共25页。下图是DNA分子结构模式图，用文字(wnz)填出110的名称。PPPPACTG123456789101 23 45 67 89 10胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶(m dn)（T）脱氧核糖磷酸(ln sun)胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段第14页/共24页第十四页，共25页。5、组成(z chn)RNA的单位核糖核苷酸U尿嘧啶核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸A腺嘌呤核糖核苷酸GC形成的RNA通常(tngchng)都是单链的，而DNA却是双螺旋结构；RNA主要存在于细胞质中。第15页/共24页第十五页，共25页。化学(huxu)组成单位双螺旋结构(jigu)基本(jbn)单位脱氧核苷酸种类四种主要特点碱基互补配对原则DNA分子的多样性、特异性和稳定性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。A A C C G GA TT T G G C C T ADNA的结构DNA双螺旋结构的发现史第16页/共24页第十六页，共25页。设DNA一条链为1链，互补(h b)链为2链。根据碱基互补(h b)配对原则可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。则在DNA双链中： A = T ， G = C可引申为：嘌呤碱基总数(zngsh)等于嘧啶碱基总数(zngsh)A+G=T+C 即(A+G)/(T+C)=1，但（A+T）：（C+G）却不相等，可反映物种之间的差异。A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%23%=27%第17页/共24页第十七页，共25页。A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链双链DNA分子中A+T/G+C等于(dngy)其中任何一条链的A+T/G+C。A+TG+CA1+T1G1+C1A2 +T2G 2 +C2=A+TA+T+G+CA1 +T1 +G1 +C1A1 +T1=A2 +T2 +G2 +C2A2 +T2= 例题3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个(zhngg)DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%AT=54% G+C=46% 第18页/共24页第十八页，共25页。 双链DNA分子(fnz)中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。A1+G1T1 +C1 = aT2 +C2A2 +G2 = 1/aA 1+C1T 1 +G1T2 +G2A2 +C2= 例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别(fnbi)是多少？2.5 1 A 1T 2T 1A 2G 1C 2C 1G 2DNA双链第19页/共24页第十九页，共25页。 例题 4、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部(qunb)碱基的比例为b，则 （ ) b0.5 B. b0.5C.胞嘧啶为a(1/2b1) D.胞嘧啶为b(1/2a1)C 例题5、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数(zngsh)的多少？40%第20页/共24页第二十页，共25页。 例题6、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数(zngsh)的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数(zngsh)的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数(zngsh)的比例是多少？38%第21页/共24页第二十一页，共25页。 4.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求:(1)在另一互补链中这一比例(bl)是多少? 1/m(2) 这个比例(bl)关系在整个分子中又是多少?1(3)在另一互补(h b)链中这一比例是多少?n(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?n当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n 时,求:第22页/共24页第二十二页，共25页。 5:从某生物组织(zzh)中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46% ,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( ) 、26% 、24% 、14% 、11%A第23页/共24页第二十三页，共25页。感谢您的欣赏(xnshng)！第24页/共24页第二十四页，共25页。NoImage内容(nirng)总结一、对DNA分子双螺旋结构的发现和认识过程。资料1：20世纪初，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。第1页/共24页。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循(zn xn)碱基互补配对原则。设DNA一条链为1链，互补链为2链。嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少。第23页/共24页第二十五页，共25页。