《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(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論之后的又一世紀(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)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因?yàn)檫@項(xiàng)次。因?yàn)檫@項(xiàng)“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(jiǎng)。年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 19531953年，美國(guó)科學(xué)家沃森年，美國(guó)科學(xué)家沃森（J JD.WatsonD.Watson，19281928）和英國(guó)科學(xué)家）和英國(guó)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(shí)驗(yàn)依據(jù)。的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 但但“科學(xué)玫瑰科學(xué)玫瑰”沒(méi)等沒(méi)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(guò)物光透過(guò)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(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)晶體這個(gè)方法可以用來(lái)推測(cè)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(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兩個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接兩個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)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(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)盤(pán)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(guò)通過(guò)氫鍵氫鍵連接成堿連接成堿基對(duì)，并且堿基的基對(duì)，并且堿基的配對(duì)有一定的規(guī)律：配對(duì)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(duì)；配對(duì)；G(鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤)一定與一定與C(胞嘧啶胞嘧啶)配對(duì)。配對(duì)。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(duì)堿基對(duì)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(pán)繞成規(guī)則的）盤(pán)繞成規(guī)則的

6、雙螺旋。雙螺旋。1）主鏈上對(duì)應(yīng)堿基以）主鏈上對(duì)應(yīng)堿基以氫鍵連結(jié)成對(duì)；氫鍵連結(jié)成對(duì)；2）堿基互補(bǔ)配對(duì)）堿基互補(bǔ)配對(duì)（AT，GC）；）；你注意到了嗎？你注意到了嗎？?jī)蓷l長(zhǎng)鏈上的脫氧核兩條長(zhǎng)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(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)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(duì)）排列順堿基（對(duì)）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(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)堿基對(duì)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(gè)最短在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，個(gè)堿基對(duì)，堿基對(duì)有：堿基對(duì)有：AT、TA、GC、CG。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)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(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)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(guò)通過(guò)堿基對(duì)的排列順序堿基對(duì)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(chǔ)存大量的遺傳信息儲(chǔ)存大量的遺傳信息 思考題：思考題：DNADNA是遺傳物質(zhì)，儲(chǔ)存著大量是遺傳物質(zhì)，儲(chǔ)存著大量的遺傳信息，那么的遺傳信息，那么DNADNA是通過(guò)什么儲(chǔ)存大量是通過(guò)什么儲(chǔ)存大量的遺傳信息？的遺傳信息？