高中生物课件：DNA结构

根据这个模型，DNA分子是一个双螺旋结构，每 一个螺旋单位包含10对碱基，长度为34埃（1埃=1010米）。螺旋直径为20埃。
1.DNA分子是由两条链组成的，这两条链 按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
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；碱基排列 在内侧。
3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 并且遵循碱基互补配对原则。
DNA分子各种碱基的数量关系 ：
① 在整个DNA分子中，A=T、G=C； A+G=T+C，A+C=T+G； (A+G）/（T+C）=1
② DNA分子的一条链中的A+T=另一条链的T + A ； 同理，G+C = C+G
③两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的基本单位－脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
含氮AGTC碱基
胸鸟胞腺腺嘌嘧嘧呤啶啶
请注意以下问题：
1.DNA有几条链？ 2.每条链的两个相邻的脱氧核苷酸是怎样
连接的? 3.碱基对配对有何规律？ 4.DNA具有怎样的立体结构？
一场科学研究的竞赛------探究DNA 分子结构
泡林的蛋白质α螺旋模型 每螺旋包含3.6个氨基酸，
DNA分子的结构
小结
★化学组成：
一分子含氮碱基
基本组成单位：四种脱氧核苷酸 一分子脱氧核糖
一分子磷酸
★空间结构 规则的双螺旋结构
两条脱氧核苷酸长链 碱基对 氢键
碱基互补配对原则
★分子结构的多样性和特异性
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。
1950年，生物化学家查哥夫（E·Chargaff）报道 了他对人、猪、牛、羊、细菌和酵母等不同生物 DNA进行分析的结果。查哥夫的结果表明，虽然 在不同生物的DNA之间，4种核苷酸的数量和相 对比例大不相同，但无论哪种物质的DNA中，都 有A=T和G=C，这被称为DNA化学组成的“查哥夫 法则”。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（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，且遵循碱基互补配 对原则。
A
T
C
嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基
总数的24%，则该DNA分子的另一条链
上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（D）
A．44%
B．24%
C．14%
D．28%
富兰克林是最早认定DNA具有双螺 旋结构的科学家，并且运用X射线 衍射技术拍摄到了清晰而优美的 DNA照片，为探明其结构提供了重 要依据.
她还精确地计算出DNA分子内部结构 的轴向与距离。而英国生物物理学家 威尔金斯则计算出DNA分子螺旋的直 径与长度。他们二人还对DNA分子的 结构作出了确切而关键性的描述：磷 酸在螺旋的外侧，碱基在螺旋内侧。
泡林以前的同事多诺（J·Donohue）告诉沃森， A-T和G-C配对是靠氢键维系的。 克里克提出，与糖-磷酸骨架垂直的碱基只有 朝向骨架中心（而不是离开中心向外），才 能保持稳定的氢键联系。
2月28日，沃森用纸板做成4种碱基的模型，将 纸板粘到骨架上朝向中心配对，克里克马上指出，
只有两条单链的走向相反才能使碱基完善配对，这 正好与X光衍射资料一致。完整的DNA分子结构模型 完成于1953年3月7日，星期六。
④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
⑤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)%
∵ A ＝ T ，G ＝ C
∴ A+G＝T+C
∴ A+G
T＋C
（
）（
）
A+T+C+G
A+T+C+G
50％
也可以写成以下形式：
A + G （ A + C ） （ T + G ） …… 1 T＋C （ T+G ） （A+C ）
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 和 相等 ，并为碱基总数的 50％ 。
例题
1.在牛与羊的DNA分子中，碱基比值不同的
是
( B)
A. A+G B. A+T C. T D. G
T+C
G+C A
C
2.某DNA中G与C之和占全部碱基的46%，又 知该DNA的一条链中A占此链的28%，则
它的互补链中A占该链的( A )
A.26% B.24% C.14% D.11%
例题
3.某DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟
G
A
T
A
T
C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G
G
C
A
T
G
C
你注意到了吗？
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 的配对方式是不 变的。
DNA分子具有稳定性
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子具有多样性
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
不同的DNA分子 其碱基对的数量 也不尽相同。
1952年春，克里克的朋友，理论化学家格里 菲斯（J·Griffith，他是发现肺炎球菌遗传转 化现象的F·Griffith的侄子）通过计算表明， DNA的4种核苷酸中，A必须与T成键，G必 须与C成键。
1953年2月，威尔金斯将富兰克林1952年5月拍的 一张非常精美的DNA的X光衍射照片拿给沃森和克 里克看，克里克立即发现，DNA是双螺旋的，而 且构成双螺旋的两条单链走向相反。至此，DNA 骨架已经浮现。
DNA分子的特异性：
①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 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。
②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 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。
③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（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。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（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。