1、 沃森、克里沃森、克里 克和英国物克和英国物 理学家威尔理学家威尔 金斯因发现金斯因发现 生命的双螺生命的双螺 旋而荣获旋而荣获 19621962年诺贝年诺贝 尔医学生理尔医学生理 学奖。学奖。 左一：威尔金斯左一：威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森 摘取桂冠 DNA的X射线衍射图谱 富兰克林富兰克林 飞利浦照相机和罗莎琳飞利浦照相机和罗莎琳弗兰克林捕捉到的图片弗兰克林捕捉到的图片 当时科学界对DNA的认识 P A P T P G P C P A P T P G P C P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基
2、 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 错误！错误！ P 脱氧 核糖 嘌呤 P 脱氧 核糖 嘧啶 P 脱氧 核糖 嘌呤 P 脱氧 核糖 嘧啶 P 脱氧 核糖 嘌呤 P 脱氧 核糖 嘧啶 P 脱氧 核糖 嘌呤 P 脱氧 核糖 嘧啶 还是错！还是错！ E.Chargaff碱基互补配对原则 A=T，G=C DNA分子结构模式图 J.D.Watson 和 F.Crick 的研究成果 J.D.Watson and F.Crick 核酸的基本单位核苷酸 P 五碳 糖 含氮碱基 2 2 P 脱氧 核糖 含氮碱基 A 腺嘌呤 T 胸腺嘧啶 G
3、鸟嘌呤 C 胞嘧啶 P 脱氧 核糖 A P 脱氧 核糖 G P 脱氧 核糖 T P 脱氧 核糖 C 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 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 含碱基含碱基 A T G C P 核糖 含氮碱基 A 腺嘌呤 U 尿嘧啶 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 A U G C P 含氮碱基 A U G C 核糖 A T G C 脱氧 核糖 2类8种核苷酸 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 P 脱氧 核糖 含氮碱基 3,5-磷酸二酯键 A A A T T T G G G G C C C A T C （1
4、）DNA分子是由两条分子是由两条 反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长脱氧核苷酸长 链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。 DNA分子的结构特点分子的结构特点 A A A T T G G G C C C A C （1）DNA分子是由两条分子是由两条 反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长脱氧核苷酸长 链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。 （2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架； 碱基在内侧。碱基在内侧。 DNA分子的结构特点分子的结构特点 A A A T T T G G G C C C A T C （3）两条链上
5、的碱基通）两条链上的碱基通 过过氢键氢键连结起来，形成碱连结起来，形成碱 基对，且遵循基对，且遵循碱基互补配碱基互补配 对原则对原则。 ） （1）DNA分子是由两条分子是由两条 反向平行的反向平行的脱氧核苷酸长脱氧核苷酸长 链盘旋成链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。 （2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧 核糖和磷酸交替连接，排核糖和磷酸交替连接，排 列在外侧，构成列在外侧，构成基本骨架基本骨架； 碱基碱基在内侧。在内侧。 DNA分子的结构特点分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A 思考1：结构 中的哪个结构是稳定不 变的?哪个结构是千变万 化的？ 两条长链上的脱氧核
6、 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 列顺序是千变万化的。 为什么为什么DNA结构上具有稳定性？结构上具有稳定性？ 共价键共价键 氢键氢键 嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 比较不同区段比较不同区段DNA模型有什么不同模型有什么不同？ DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿？中的遗传信息蕴藏在哪儿？ 碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序不同 碱基对的排列顺序中 【思考2】 1.1.下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，请用文字写出的分子结构模式图，请用文字写出 图中图中1 11010的名称。的名称。 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 1. 1. 胞嘧啶胞嘧啶 2.
7、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. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 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 DNA的五四三二一 五种元素：五种元素：C C、H H、O O、N N、P P 四种碱基：四种碱基：A A、T T、G G、C C 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：反向平行互补的脱氧核苷酸链反向平行互补的脱氧核苷酸链 一种结构：一种结构：规则的双螺旋结构规则
8、的双螺旋结构 DNA分子的特点 稳定性：DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变 ，两条链间碱基互补配对的原则不变。（即结构的稳定性） 多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 特异性：特定的DNA具有特定的碱基排列顺序。 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。 不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱 基对的排列顺序肯定不同。基对的排列顺序肯定不同。 4n（n表示碱基对数）表示碱基对数） 拓展题： 你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？ 推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 A T ，G
9、C A + G T + C A + G T C （ ） （ ） 50 也可以写成以下形式： A + G T + C 1 （ ） （ ） （ ） （ ） 规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 和 ，并为碱基总数的 。 A+T+C+G A+T+C+G A + C T + G A + C T + G 相等 50 A A 1 1 T T 2 2 T T 1 1 A A2 2 G G 1 1 C C 2 2 C C 1 1 G G 2 2 DNADNA双链双链 碱基互补配对原则应用 设DNA一条链为1链，互补链为2链。 根据碱基互补配对原则可知： A1 = T2 A2 = T1 G1 = C2
10、 G2 = C1 且在DNA双链中： A = T ， G = C 2 2. .已知已知1 1个个DNADNA分子中有分子中有40004000个碱基对个碱基对，其中胞其中胞 嘧啶有嘧啶有22002200个个，这个这个DNADNA分子中应含有的脱氧核分子中应含有的脱氧核 苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ） A A40004000个和个和900900个个 B B40004000个和个和l l800800个个 C C80008000个和个和18001800个个 D D80008000个和个和36003600个个 C 3 3. .DNADNA分子的一条单链中分子的一条单链
11、中，A=A=2020% %，T=T=2222% %，求求 整个整个DNADNA分子中分子中G G = = _。 29%29% 在整个DNA分子中，A=T、G=C； A+G=T+C，A+C=T+G；（A+G）/（T+C）=1 DNA分子的一条链中的A1+T1=另一条链的 T2+A2 ；同理，G1+C1 = C2+G2 两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。 即A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50% DNA分子各种碱基的数量关系 如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a，则另一条 链中的(A+T)/(G+C)比例也是a； 如果一条链中的(A+G)/(T+C)=b,则另一条链 中(A+G)/(T+C)的比例是1/b。 DNA分子各种碱基的数量关系 在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基 比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率 ，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分 子的碱基比率。 即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 总(A+T)% 同理：(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)% DNA分子各种碱基的数量关系
