DNA分子的结构.ppt

∵A=T G=C
∴A+G=T+C
A( +AT++GG+C)= (A+TT++GG+C)=50%
也可以写成以下形式：
A+G T+C
=((
A)+C T+G
)
=((
T+)G A+C
)
=1
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之
和 相等 ，并为碱基总的
。 一半
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基
一条链中不互补碱基的和之比等于另一 条链中这种比值的倒数。
⑤ （A+T）/（A+T+G+C）=a，
则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）= a
两条链中互补碱基和与两条链碱基总数 之比，与任意一条链的这种比值相等。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1、19世纪50年代科学界认识到DNA 的化 学组成。
T
1
A2
G1
C2
C1
G2
A+
A1 +T1
A2 +T2
A+TT+G+C = A1+T1+G1+C1 = A2+T2+G2+C
例题、某双链DNA分子中，A与T之和占整2个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%
DNA
的 结 构
DNA双螺旋结构的构建
DNA分子的结构
核糖
含氮GCTA碱基
胸腺鸟胞腺嘌嘧嘧呤啶啶
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链
磷酸二酯键
A
T
G
C
DNA分子的平面结构
A
T
氢键
T
A
G
C
DNA分子 是如何维系 它的结构稳 定性？
例题 、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤
a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（ C )
A. b≤0.5
B. b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2－b) D.胞嘧啶为b(1/2 － a)
例题、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的多少？
化学组 成单位
基本单位——脱氧核苷酸
种类
四种
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链 盘旋而成。
双 螺
主要 ②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构 特点 成基本骨架 ，碱基排列在内侧。
旋
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键
结
连接成碱基对。
构
碱基互补配对 —A —A —C —C— G —G—A— T—
原则
—T —T —G —G —C —C —T — A—
C
G
DNA的双螺旋结构
主链(骨架)
碱基对
构
1）脱氧核糖与磷 1）主链上对应碱 酸交替排列； 基以氢键连结成
成 2）两条主链呈 对；
方
反向平行； 2）碱基互补配对
式 3）盘绕成规则 （A —T，G — C）
的双螺旋。
位置 双螺旋外侧 双螺旋内侧
拓展题
【课堂反馈】
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。
(1)在另一互补链中这一比例是多少?
1/m (2) 这个比例关系在整个分子中又是多
少?
1
当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n 时, 求:
(3)在另一互补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
有关DNA中的碱基计算
1、与DNA结构有关的碱基计算
①（A+G）/（T+C）= 1 （A+C）/（T+G）= 1
G2
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其
中任何一条链的A+T/G+C。
A1+T1 G1+C1
=a
A2 G2
+T2 +C2
=a
A+T
G+C
=a
③双链DNA分子中，互补的两条链中
A+G/T+C互为倒数。
A1+G1 T1 +C1
=
a
A2 +G2 T2 +C2
= 1/a
DNA双链 A1 T2
例题、在DNA的一个单链中，
互补配对原则可知：
A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。
则在DNA双链中： A = T ， G = C
可引申为：
DNA双链
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A 1
T2
A+G=T+C 即A+G/T+C=1 T 1
A2
∵A=T， G=C ∴ A+G=T+C = 50%
G1
C2
C1
第二节 DNA分子的结构
2、上述资料中涉及到那些学科的知识和 方法？这对你理解生物科学的发展有什么启 示？
主要涉及了物理学（主要是晶体学），生物化学、 数学和分子生物学等学科的知识。
涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法， 其中包括数学计算法；构建模型的方法等等。
现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交叉 运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促 进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、 生物物理学等。
40%
练习：
1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤
占30%，则胸腺嘧啶为__2_0_%_
2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占 20%，那么在含有100个碱基对的DNA分
子中，胞嘧啶应是_6_0__个_
3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，
T=22%，求整个DNA分子中G= 2__9_%__
5.已知在DNA分子中的一条单链 (A+G)/(T+C)= m 时,求:
两条链不互补的碱基之和相等。
② （A+G）/（A+T+G+C）=1 / 2
两链中不互补的碱基和与两链碱 基总数之比等于50%（1/2）。
③ （A1+T1）/（A2+T2）= 1 （G1+C1）/（G2+C2）= 1
一条链中互补碱基的和等于另一条链中 互补碱基的和。
④ （A1+G1）/（T1+C1）= a， 则（A2+G2）/（T2+C2）= 1 / a
T1
A2
A+G/T+C=0.4，上述比例在其互
补链和整个DNA分子中分别是多少？ G 1
C2
2.5 1 ;
C1
G2
④双链DNA分子中，A+T占整个 DNA分子碱基总数的百分比等于其中任
DNA双链
何一条链中A+T占该链碱基总数的百分 A 1
T2
比，其中任何一条链A+T是整个DNA分 子A+T的一半。
3、沃森和克里克默契配合，发现DNA双 螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的 典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作 方式给予你那些启示？
要善于利用他人的研究成果和经验； 要善于与他人 交流和沟通，闪光的思想是在交
流与撞击中获得的； 研究小组成员在知识背景上最好是互补的； 对所从事的研究要有兴趣和激情等。