DNA結(jié)構(gòu)兩時(shí)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1DNA結(jié)構(gòu)兩時(shí)結(jié)構(gòu)兩時(shí)胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（）鳥(niǎo)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(niǎo)瞟呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)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第2頁(yè)/共21頁(yè)第1頁(yè)/共21頁(yè) 這是這是20世紀(jì)繼愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后世紀(jì)繼愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，的又一劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)因?yàn)檫@項(xiàng)“生物科學(xué)中最具有生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)

2、家獲得了，兩位科學(xué)家獲得了1962年度年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 1953年，年，美國(guó)科學(xué)家美國(guó)科學(xué)家沃森沃森（JD.Watson，1928）和英國(guó)科學(xué)家）和英國(guó)科學(xué)家克克里克里克（F.Crick，19162004），共同），共同提出了提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。二、二、DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建第3頁(yè)/共21頁(yè)第2頁(yè)/共21頁(yè)美國(guó)加州理工學(xué)院的鮑林 英國(guó)劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院的富蘭克林與威爾金斯 劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的沃森與克里克 回眸歷史第4頁(yè)/共21頁(yè)第3頁(yè)/共21頁(yè)資料資料2：1951年，英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克

3、林提年，英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了供了DNA的的X射線(xiàn)衍射圖譜射線(xiàn)衍射圖譜,推算出推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)呈螺旋結(jié)構(gòu)。資料資料3：鮑林鮑林用用模型構(gòu)建模型構(gòu)建方法（搭建模型）提出方法（搭建模型）提出DNA三股螺旋模型。三股螺旋模型。資料資料1：20世紀(jì)世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分分子的基本單位是子的基本單位是脫氧甘酸脫氧甘酸。資料資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺嘌呤（嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鳥(niǎo)嘌呤（鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（）的量總是等于

4、胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。指出堿基配對(duì)原則：指出堿基配對(duì)原則： AT ， GC第5頁(yè)/共21頁(yè)第4頁(yè)/共21頁(yè)兩個(gè)脫氧核苷酸通兩個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)過(guò)磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接連接P脫氧核糖脫氧核糖N磷酸二磷酸二酯鍵酯鍵123453，5-磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵第6頁(yè)/共21頁(yè)第5頁(yè)/共21頁(yè)磷酸、脫氧核糖交磷酸、脫氧核糖交替連接替連接 構(gòu)成基本骨構(gòu)成基本骨架；架；3 3、2 2條鏈上的堿基通條鏈上的堿基通 過(guò)過(guò)氫鍵氫鍵形成形成堿基對(duì)堿基對(duì)，并遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)并遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則原則內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè): :2 2、外側(cè)：、外側(cè)：1 1、由、由2 2條鏈按條鏈按反向平反向平行行方式盤(pán)繞成雙螺旋方式盤(pán)繞成雙

5、螺旋結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；堿基對(duì)堿基對(duì)。第7頁(yè)/共21頁(yè)第6頁(yè)/共21頁(yè)5533第8頁(yè)/共21頁(yè)第7頁(yè)/共21頁(yè)ACGT腺嘌呤腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶螺旋螺旋直徑直徑2nm2nm；螺旋周期包含；螺旋周期包含1010對(duì)對(duì)堿基；堿基；螺距螺距3.4nm3.4nm；相鄰堿基對(duì)平面的；相鄰堿基對(duì)平面的間距間距0.34nm 0.34nm 第9頁(yè)/共21頁(yè)第8頁(yè)/共21頁(yè)第10頁(yè)/共21頁(yè)第9頁(yè)/共21頁(yè)AT之間形成之間形成2個(gè)氫鍵個(gè)氫鍵CG之間形成之間形成3個(gè)氫鍵個(gè)氫鍵DNA堿堿基基互互補(bǔ)補(bǔ)配配對(duì)對(duì)情情況況圖圖解解第11頁(yè)/共21頁(yè)第10頁(yè)/共21頁(yè)AAATTTGGGGCCCATC右圖結(jié)構(gòu)

6、中的哪個(gè)右圖結(jié)構(gòu)中的哪個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的，哪個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的，哪個(gè)結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？?jī)蓷l長(zhǎng)鏈上的兩條長(zhǎng)鏈上的脫脫氧核糖與磷酸交氧核糖與磷酸交替排列替排列的順序是的順序是穩(wěn)定不變穩(wěn)定不變的。的。長(zhǎng)鏈中的長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)堿基對(duì)的排列順序是的排列順序是千千變?nèi)f化的變?nèi)f化的。第12頁(yè)/共21頁(yè)第11頁(yè)/共21頁(yè)遺傳信息遺傳信息: :DNADNA上脫氧核苷酸上脫氧核苷酸( (堿基堿基) )的排列順序的排列順序多樣性：多樣性：堿基對(duì)排列順序千變?nèi)f化堿基對(duì)排列順序千變?nèi)f化 4n (n-堿基對(duì)堿基對(duì)數(shù)數(shù))特異性：特異性：每種生物的每種生物的DNADNA分子都有分子都有特異的堿基數(shù)目特異的堿基

7、數(shù)目和排列順序和排列順序。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：分子骨架中分子骨架中脫氧核糖和磷酸交替排列方式固脫氧核糖和磷酸交替排列方式固定不變定不變；堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不變；堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不變第13頁(yè)/共21頁(yè)第12頁(yè)/共21頁(yè)3 3、穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：整體整體：直徑約為：直徑約為2nm2nm、螺距、螺距約為約為3.4nm 3.4nm ，每個(gè)螺距內(nèi)，每個(gè)螺距內(nèi)有有1010對(duì)堿基對(duì)。對(duì)堿基對(duì)。 主鏈主鏈：磷酸與脫氧核糖交：磷酸與脫氧核糖交替排列穩(wěn)定不變。替排列穩(wěn)定不變。 堿基對(duì)堿基對(duì)：嚴(yán)格遵循堿基：嚴(yán)格遵循堿基配對(duì)原則配對(duì)原則。第14頁(yè)/共21頁(yè)第13頁(yè)/共21頁(yè)設(shè)設(shè)DNADNA一條鏈為一條鏈為1 1鏈，互補(bǔ)鏈為鏈

8、，互補(bǔ)鏈為2 2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：可知：A A1 1=T=T2 2 A A2 2=T=T1 1， G G1 1 = C = C2 2 G G2 2 =C=C1 1。則在則在DNADNA雙鏈中：雙鏈中：A = T A = T ， G = G = C C可引申為：可引申為：嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)數(shù)A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA雙雙鏈鏈注意：注意：在單鏈在單鏈DNA中，中，A

9、不一定等于不一定等于T； G也不一定等于也不一定等于C第15頁(yè)/共21頁(yè)第14頁(yè)/共21頁(yè)雙鏈雙鏈DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其等于其中任何一條鏈的中任何一條鏈的A+T/G+CA+T/G+C。不同生物該比值不同不同生物該比值不同A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2 +T +T2 2G G 2 2 +C +C2 2= = =雙鏈雙鏈DNADNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中中A+G/T+CA+G/T+C互為倒數(shù)?；榈箶?shù)。A A1 1+G+G1 1T T1 1 +C +C1 1T T2 2 +C +C2 2

10、A A2 2 +G +G2 2= =A A1 1+C1+C1T T1 1 +G +G1 1T T2 2 +G +G2 2A A2 2 +C +C2 2= =第16頁(yè)/共21頁(yè)第15頁(yè)/共21頁(yè)即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=總（總（A+T）%， 同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=總（總（G+C）% 雙鏈雙鏈DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整個(gè)占整個(gè)DNADNA分子堿基總數(shù)分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中的百分比等于其中任何一條鏈中A+TA+T占該鏈堿基占該鏈堿基總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈總數(shù)的百分比，其中任何一條鏈A+TA+T是整個(gè)是整個(gè)DNADNA

11、分分子子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1 +T +T1 1 +G +G1 1 +C +C1 1A A1 1 +T +T1 1= = =A A2 2 +T +T2 2 +G +G2 2 +C +C2 2A A2 2 +T +T2 2= =A A1 1 +T +T1 1 （A+TA+T）1 12 2= = =A A2 2 +T +T2 2第17頁(yè)/共21頁(yè)第16頁(yè)/共21頁(yè)1 1、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子中，分子中，G G占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析： 因?yàn)橐驗(yàn)镈NADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C

12、。所以，。所以，A=50%23%=27%A=50%23%=27%2 2、在、在DNADNA的一個(gè)單鏈中，的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNADNA分子中分別是多少？分子中分別是多少？若若DNADNA的一個(gè)單鏈中，的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例在，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNADNA分子中分別是多少？分子中分別是多少？2.5 1 ; 2.5 1 ; 0.4 0.40.4 0.4第18頁(yè)/共21頁(yè)第17頁(yè)/共21頁(yè)3 3、某雙鏈、某雙鏈DNADNA分子中，分子中，A

13、A與與T T之和占整個(gè)之和占整個(gè)DNADNA堿基總數(shù)堿基總數(shù)的的54%54%，其中一條鏈上，其中一條鏈上GG占占該鏈堿基總數(shù)的該鏈堿基總數(shù)的22%22%。求另。求另一條鏈上一條鏈上GG占其所在鏈堿基占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量?？倲?shù)的百分含量。24%24%第19頁(yè)/共21頁(yè)第18頁(yè)/共21頁(yè)4 4、某、某DNADNA分子中分子中A+TA+T占整個(gè)占整個(gè)DNADNA分分子堿基總數(shù)的子堿基總數(shù)的34%34%，其中一條鏈上的，其中一條鏈上的C C占該鏈堿基總數(shù)的占該鏈堿基總數(shù)的28%28%，那么，對(duì)，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的C C占該鏈堿基占該鏈堿基總數(shù)的比例是多少？總數(shù)的比例是多少？38%38%5 5、在含有四種堿基的、在含有四種堿基的DNADNA區(qū)段中，有腺嘌區(qū)段中，有腺嘌呤呤a a個(gè)，占該區(qū)段全部堿基的比例為個(gè)，占該區(qū)段全部堿基的比例為b b，則則 （ ) ) A.A. b0.5 B. b0.5b0.5 B. b0.5C.C.胞嘧啶為胞嘧啶為a(1