《DNA分子的結(jié)構(gòu)》參考課件1

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1、第二節(jié)第二節(jié) DNADNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 這是這是2020世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進入分子的層劃時代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進入分子的層次。因為這項次。因為這項“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了兩位科學(xué)家獲得了19621962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 19531953年，美國科學(xué)家沃森年，美國科學(xué)家沃森（J JD.WatsonD.Watson，19281928）和英國科學(xué)家）和英國科學(xué)家克里克（克里克（F.CrickF.Crick，1916

2、200419162004），共同），共同提出了提出了DNADNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在生命的旋梯上在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克早凋的早凋的“科學(xué)玫瑰科學(xué)玫瑰” ” 富蘭克林富蘭克林 她和同事威爾金斯在她和同事威爾金斯在19511951年率先采用年率先采用X X射線衍射射線衍射技術(shù)拍攝到技術(shù)拍攝到D D晶體照片，晶體照片，為推算出為推算出DNADNA分子呈螺旋結(jié)分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性構(gòu)的結(jié)論，提供了決定性的實驗依據(jù)。的實驗依據(jù)。 但但“科學(xué)玫瑰科學(xué)玫瑰”沒等沒等到分享榮耀，在研究成果到分享榮耀，在研究成果被承認(rèn)之前就已凋謝。被承認(rèn)之前就已凋謝。X衍

3、射技術(shù)是用衍射技術(shù)是用X光透過物光透過物質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底質(zhì)的結(jié)晶體，使其在照片底片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。片上衍射出晶體圖案的技術(shù)。這個方法可以用來推測晶體這個方法可以用來推測晶體的分子排列。的分子排列。DNA的的X射線衍射圖射線衍射圖富蘭克林拍攝的富蘭克林拍攝的DNA的的X射線衍射圖射線衍射圖脫氧核苷酸脫氧核苷酸1、DNA的化學(xué)組成的化學(xué)組成基本單位：基本單位：P脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基脫氧核苷酸脫氧核苷酸元素組成：元素組成： C H O N P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸脫氧核苷脫氧核苷脫氧核苷酸脫氧核苷酸 組成脫氧核苷酸

4、的堿基：組成脫氧核苷酸的堿基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（）鳥嘌呤（G）因此，脫氧核苷酸也有因此，脫氧核苷酸也有4種種腺膘呤脫氧核苷酸腺膘呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥瞟呤脫氧核苷酸鳥瞟呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接(1) DNA分子是由分子是由兩條鏈兩條鏈組成的，這兩條鏈按組成的，這兩條鏈按反向平行方式反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu).(2) DNA分子中的分子中的脫脫氧核糖和磷酸交替氧核糖和磷酸交替連接連接，排列，排列在外側(cè)在外

5、側(cè)，構(gòu)成構(gòu)成基本骨架基本骨架；堿；堿基排列基排列在內(nèi)側(cè)在內(nèi)側(cè)。(3) 兩條鏈上的堿基兩條鏈上的堿基通過通過氫鍵氫鍵連接成堿連接成堿基對，并且堿基的基對，并且堿基的配對有一定的規(guī)律：配對有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤腺嘌呤)一定與一定與T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)配對；配對；G(鳥嘌呤鳥嘌呤)一定與一定與C(胞嘧啶胞嘧啶)配對。配對。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型2 2、DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式構(gòu)成方式位置位置雙螺旋外側(cè)雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)堿基對堿基對主鏈主鏈1）脫氧核糖與磷）脫氧核糖與磷酸交替排列；酸交替排列；2）兩條主鏈呈反）兩條主鏈呈反向平行；向平行；3）盤繞成規(guī)則的）盤繞成規(guī)則的

6、雙螺旋。雙螺旋。1）主鏈上對應(yīng)堿基以）主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連結(jié)成對；氫鍵連結(jié)成對；2）堿基互補配對）堿基互補配對（AT，GC）；）；你注意到了嗎？你注意到了嗎？兩條長鏈上的脫氧核兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。列順序是千變?nèi)f化的。 DNA DNA分子的分子的特異特異性性就體現(xiàn)在特定的就體現(xiàn)在特定的堿基（對）排列順堿基（對）排列順序中。序中。多樣性多樣性穩(wěn)定性穩(wěn)定性3 3、DNADNA分子的結(jié)構(gòu)特性分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：）多樣性：堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)堿基對的排列順序的千

7、變?nèi)f化，構(gòu)成了成了DNADNA分子的多樣性。分子的多樣性。 在生物體內(nèi)，一個最短在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有分子也大約有4000個堿基對，個堿基對，堿基對有：堿基對有：AT、TA、GC、CG。請同學(xué)們計算。請同學(xué)們計算DNA分子有多少種？分子有多少種？4 種40002）特異性）特異性堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個堿基對的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個DNADNA分子的分子的特異性。特異性。3) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)答：答：DNADNA通過通過堿基對的排列順序堿基對的排列順序 （即為脫氧核苷酸的排列順序）（即為脫氧核苷酸的排列順序） 儲存大量的遺傳信息儲存大量的遺傳信息 思考題：思考題：DNADNA是遺傳物質(zhì)，儲存著大量是遺傳物質(zhì)，儲存著大量的遺傳信息，那么的遺傳信息，那么DNADNA是通過什么儲存大量是通過什么儲存大量的遺傳信息？的遺傳信息？