DNA的分子结构和复制.ppt

DNA双螺旋结构模型的构建 早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分： DNA双螺旋结构模型的构建前提: 20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。 1943年，艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。 1951年，生物物理学家威尔金斯用X射线衍射技术对DNA结构进行研究，发现DNA是一种螺旋结构。 女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。 1952年，查哥夫研究发现在DNA中数量关系:A=T、G=C 讨论1： 沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？ 沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？ 沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？ DNA与蛋白质的多样性比较 练习与思考 1，已知DNA分子的其中一条链如下， 其中共有磷酸多少？ 脱氧核糖多少？ T碱基有多少?共有碱基多少? 练习 2.某DNA分子的一条单链中,A占20％,T占30％，则该DNA分子中的C占全部碱基的（ ）。 * * * * * * * * DNA分子的结构和复制 一、DNA分子的结构 1、结构层次 基本组成元素： C、H 、O、N、P等 基本组成物质： 基本组成单位： 脱氧核苷酸 DNA单链： 脱氧核苷酸长链 两条 DNA立体结构： DNA双螺旋结构 聚合 磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 、 、 脱氧 核糖 碱基 磷酸 A G C T 腺嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的种类 A 鸟嘌呤脱氧核苷酸 C T G 讨论2： DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？ DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ DNA空间结构.swf 以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构 （1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 2、DNA双螺旋结构的特点 G A T C A A T T C C G G 磷酸二酯键连接 （1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 （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；碱基在内侧。 2、DNA双螺旋结构的特点 G A T C A A T T C C G G （1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 （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；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。 2、DNA双螺旋结构的特点 G A T C A A T T C C G G 氢键 3、碱基互补配对原则 A T; C G A＝T 、C＝G； A+G=T+C = A+C=T+G 你注意到了吗？ 1.两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。 2.长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的,有多样性。 DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。 G A T C A A T T C C G G 4、DNA分子的特性： ②多样性： 碱基有4种：A、T、G、C,碱基对有4种：A—T、T—A、G—C、C—G,而n个碱基对的组合方式有4n 种. 如:一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。 ③ 特异性： 不同的生物，碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。 ① 稳定性： 磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序和碱基互补配对原则是稳定不变的。 DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息. 特 别 提 醒 ①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。 ②磷酸基团：脱氧核糖：含氮碱基=1:1:1 ③脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性内切酶处理可切断，用DNA连接酶可连接。 ④碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，A与T之间2个氢键；G与C之间3个氢键，故DNA分子中G-C比例高的稳定性强。 ⑤每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸。 ⑥若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n之间；若已知A有m个，则氢键数为3n－m. 空间结构不同 规则的双螺旋 氨基酸排列顺序千变万化 碱基对排列顺序千变万化 氨基酸数目多 脱氧核苷酸数目成千上万 氨基酸有20种 碱基(对)有四种 蛋白质 DNA