NJUST 分子生物学课件 04DNA的结构
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DNA分子的结构 (共44张PPT)
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(2014 广东)有关DNA分子结构的叙述，
正确的是（多选）（ ）AD
A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接 C. 碱基与磷基相连接 D. 磷酸与脱核糖交替连接构成DNA 链 的基本骨架
解析：DNA分子是由四种不同 的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的 脱氧核苷酸链。所以A正确。DNA分 子双螺旋结构的外侧，两条长链上 的磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序 稳定不变；内侧两条长链上的碱基 通过氢键，按照碱基互补配对原则 严格配对。由此可见选项BC错误， 故选AD。
③内侧：两条链之间的对应碱基通过 氢键连接起来。
3.DNA的结构特点
①稳定性：DNA分子当中的脱氧核糖 和磷酸交替排列稳定不变；碱基互补配 对原则稳定不变;相应的碱基之间通过氢 键构成碱基对。
②多样性：每个DNA分子中的脱氧 核糖核苷酸的数目不同，碱基对的排列 顺 序各异。
③特异性：每个DNA分子都有自己特 定的碱基排列顺序，各种生物的DNA分 子，其碱基排列顺序各不相同。
分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占
（）
C
A.11％ B.22％
C.28％ D.44％
3.根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链
DNA分子中，下列四个式子中正确的是
（）
C
课后作业
课本P47 第一题 （画图填空） 第二题 （选择题）
P
脱氧
A
核糖
P
脱氧
G
核糖
P
脱氧
C
核糖
P 脱氧 核糖
T
脱氧
T
核糖
P
脱氧
C
核糖
P
脱氧
G
核糖
DNA分子的结构 课件
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。
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。
G+C
=n
G1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何 C1 一条链的A+T/G+C。
1
C2 G2
2
T1+C1 = n
A2+G2 = 1
T2+C2
n
③双链DNA分子中，互补的两条链中
A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和
的比值等于另一互补链中这一 比值的倒
数。
A1 +T1
= m%
A1 +T1 +G1 +C1
（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
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
你注意到了吗？
《DNA分子的结构 》人教版ppt课件完美版2
•
5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
•
6.在这种富于伸缩性的网络里，随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义，而 是自我 主义。 在个人 主义下 ，一方 面是平 等观念 ，指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等，个 人不能 侵犯大 家的权 利；一 方面是 宪法观 念，指 团体不 能抹煞 个人， 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
(第二小组)
问题三：DNA分子结构有何特点？四种碱基间存在怎样的数 量关系？课堂小练：(第三小组)
问题四：DNA分子复制的定义？时间、场所、条件、特点 （如何证明）、结果？如何保证复制的准确性呢？这一过程
对生物有何意义？(第四小组)
问题一：建构核苷酸模型
5
4
1
32
5
4
1
3
2
问题二：建构多聚核苷酸链
感谢观看，欢迎指导！
《DNA分子的结构 》人教版ppt课件完美版2
•
2.这一段介绍了怎样学习，也就是学 习的要 素。荀 子认为 积累是 学习的 第一要 素，也 是学习 的根本 。学习 可以达 到奇妙 的效果 ，可以 “兴风 雨”“ 生蛟龙 ”。“ 神明自 得，圣 心备焉 ”从人 的角度 ，来说 学习的 效果。 接着运 用正反 对比的 手法来 说明积 累的效 果，体 现了荀 子文章 说理的 生动性 。
•
7.“画竹”是本文的线索，本文记述 文与可 画竹的 情形， 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
DNA分子的结构ppt4
第三章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
广州市第一中学 刘婷婷
本报讯 （记者 王成波）医院 报喜是男孩，等两小时后抱 出却是女孩，这让梁先生一 家很是郁闷……….. ？
怎么办
第三章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
基本单位－脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
碱基 G A C T
脱氧核苷酸的种类
A
G
(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， 并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配 对，G一定与C配对。
碱基这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对原则
DNA的空间结构
从图上可辨认出 DNA是由两条链交 缠在一起的螺旋 结构
以超高分辨率扫描式电子显微镜 拍到的DNA照片。
1、下面是DNA分子的结构模式图，请用 文字写出图中1—10的名称(书P51)
脱 氧 核 苷 酸 链
碱基对
C A
氢键
9
G T
碱基 磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
2、下图为DNA分子结构示意图，下列三个选项中，对④ 的名称是否有正确的描述？
A T
① ② ④ ③
T
A
A.核苷酸
G
C
B.脱氧核苷酸
C.腺嘌呤脱氧核苷酸
C G
作业
一.必做题：1.课本P51基础题第2、3题； 2.《学习与评价》(必修2）的相关内容。 二.选做题： 1. 课本P51拓展题； 2.《学习与评价》(必修2） P39选择题第2题， P40简答题第9题。 3.尝试用其他材料制作DNA分子双螺旋 结构模型（两条脱氧核苷酸链最好是能 够分开的）。
第2节 DNA分子的结构
广州市第一中学 刘婷婷
本报讯 （记者 王成波）医院 报喜是男孩，等两小时后抱 出却是女孩，这让梁先生一 家很是郁闷……….. ？
怎么办
第三章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
基本单位－脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
碱基 G A C T
脱氧核苷酸的种类
A
G
(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， 并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配 对，G一定与C配对。
碱基这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对原则
DNA的空间结构
从图上可辨认出 DNA是由两条链交 缠在一起的螺旋 结构
以超高分辨率扫描式电子显微镜 拍到的DNA照片。
1、下面是DNA分子的结构模式图，请用 文字写出图中1—10的名称(书P51)
脱 氧 核 苷 酸 链
碱基对
C A
氢键
9
G T
碱基 磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
2、下图为DNA分子结构示意图，下列三个选项中，对④ 的名称是否有正确的描述？
A T
① ② ④ ③
T
A
A.核苷酸
G
C
B.脱氧核苷酸
C.腺嘌呤脱氧核苷酸
C G
作业
一.必做题：1.课本P51基础题第2、3题； 2.《学习与评价》(必修2）的相关内容。 二.选做题： 1. 课本P51拓展题； 2.《学习与评价》(必修2） P39选择题第2题， P40简答题第9题。 3.尝试用其他材料制作DNA分子双螺旋 结构模型（两条脱氧核苷酸链最好是能 够分开的）。
DNA分子的结构优秀课件
回忆一下：
1、DNA的基本单位是什么？ 脱氧核苷酸 2、每个基本单位是由哪几部分构成的？
1分子脱氧核糖，1分子含氮碱基，1分子磷酸
3、构成一分子脱氧核苷酸的三个组分是如何连接的？
脱氧核糖在中间，一边连接含氮碱基，一边连接磷酸。
4、组成DNA的碱基分几类？有几种？英文缩写和中文 名称分别是什么？ 两类：嘌呤、嘧啶
【模型建构3】
DNA双链
两条链如何组合？
提示：磷酸亲水，碱基疏水
方式1
方式2
方式3
A
T
C
G
碱基对 另一碱基对 氢键
碱基互补配对原则：嘌呤和嘧啶之间通过氢 键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和 G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫 做碱基互补配对原则。
•.
•8
•.
•9
P 脱氧
核糖
A
——稳定性
【思考】
2、比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同
DNA分子的结构特性
——特异性
【思考】
3、假设有n个碱基对，可能的排列方式有多 少种？ 4n (n代表碱基对数)
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
DNA分子的结构特性
——多样性
二、DNA模型分析
2、DNA分子结构特性
成 双螺旋 结构。 • 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，
构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。 • 碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 • 碱基互补配对 原（则A与T、C与G配对）。
【课堂反馈】
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的
名称。
1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤
10
8
G
1
1、DNA的基本单位是什么？ 脱氧核苷酸 2、每个基本单位是由哪几部分构成的？
1分子脱氧核糖，1分子含氮碱基，1分子磷酸
3、构成一分子脱氧核苷酸的三个组分是如何连接的？
脱氧核糖在中间，一边连接含氮碱基，一边连接磷酸。
4、组成DNA的碱基分几类？有几种？英文缩写和中文 名称分别是什么？ 两类：嘌呤、嘧啶
【模型建构3】
DNA双链
两条链如何组合？
提示：磷酸亲水，碱基疏水
方式1
方式2
方式3
A
T
C
G
碱基对 另一碱基对 氢键
碱基互补配对原则：嘌呤和嘧啶之间通过氢 键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和 G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫 做碱基互补配对原则。
•.
•8
•.
•9
P 脱氧
核糖
A
——稳定性
【思考】
2、比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同
DNA分子的结构特性
——特异性
【思考】
3、假设有n个碱基对，可能的排列方式有多 少种？ 4n (n代表碱基对数)
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
DNA分子的结构特性
——多样性
二、DNA模型分析
2、DNA分子结构特性
成 双螺旋 结构。 • 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，
构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。 • 碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 • 碱基互补配对 原（则A与T、C与G配对）。
【课堂反馈】
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的
名称。
1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤
10
8
G
1
DNA分子的结构ppt-精品课件
【后续】后来厂商认为调解有失偏颇，拒不接受。 解析：
A.400个、2个 B.400个、4个 后岁馀，贾生征见。孝文帝方受釐，坐宣室。上因感鬼神事，而问鬼神之本。贾生因具道所以然之状。至夜半，文帝前席。既罢，曰
："吾久不见贾生，自以为过之，今不及也。"居顷之，拜贾生为梁怀王太傅。梁怀王，文帝之少子，爱，而好书，故令贾生傅之。
3.2.1 DNA分子的结构
一、DNA双螺旋结构模型的建构
1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英 国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了 DNA分子的双螺旋结构模型。
这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现， 它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物 科学中最具有革命性的发现”，两位科学家和威尔金斯共 同获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。
资料4
奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)； 鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。
沃森和克里克改变碱基配对方式， 让A—T，G—C配对，结果制作出的模 型与X射线衍射照片比较，完全符合。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
沃森、克里 克和英国物 理学家威尔 金斯因发现 生命的双螺 旋而荣获 1962年诺贝 尔医学生理 学奖。
二、DNA分子的结构
5“（、换曹”1操，）是就东是汉D替末换N年。A，分不是三子国时是代的由。 两条链组成的，这两条链按反向平行方
生：三年解放战争时期（1946-1949年），为了最后摧毁国民党反动统治而牺牲的英雄们。三十年是指1919年“五四”运动至1949年
式盘旋成双螺旋结构。 新中国成立，这整个新民主主义革命阶段中牺牲的人民英雄们。上溯到一千八百四十年是指从1840年鸦片战争起，中国进入民主主义
A.400个、2个 B.400个、4个 后岁馀，贾生征见。孝文帝方受釐，坐宣室。上因感鬼神事，而问鬼神之本。贾生因具道所以然之状。至夜半，文帝前席。既罢，曰
："吾久不见贾生，自以为过之，今不及也。"居顷之，拜贾生为梁怀王太傅。梁怀王，文帝之少子，爱，而好书，故令贾生傅之。
3.2.1 DNA分子的结构
一、DNA双螺旋结构模型的建构
1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英 国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了 DNA分子的双螺旋结构模型。
这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现， 它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物 科学中最具有革命性的发现”，两位科学家和威尔金斯共 同获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。
资料4
奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)； 鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。
沃森和克里克改变碱基配对方式， 让A—T，G—C配对，结果制作出的模 型与X射线衍射照片比较，完全符合。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
沃森、克里 克和英国物 理学家威尔 金斯因发现 生命的双螺 旋而荣获 1962年诺贝 尔医学生理 学奖。
二、DNA分子的结构
5“（、换曹”1操，）是就东是汉D替末换N年。A，分不是三子国时是代的由。 两条链组成的，这两条链按反向平行方
生：三年解放战争时期（1946-1949年），为了最后摧毁国民党反动统治而牺牲的英雄们。三十年是指1919年“五四”运动至1949年
式盘旋成双螺旋结构。 新中国成立，这整个新民主主义革命阶段中牺牲的人民英雄们。上溯到一千八百四十年是指从1840年鸦片战争起，中国进入民主主义
《DNA的分子结构》PPT课件
第三章 基因的本质
整理ppt
1
一、对DNA分子双螺旋结构的 发现和认识过程
1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。 DNA的基本组成元素有哪些？ C、 H、 O、 N、 P
DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？
脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸
含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶） G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）
DNA双链
A1 T2
T1
A2
G1 C2
A+T G+C
=
A1+T1 = G1+C1
A2 +T2 G 2 +C2
C1 G2
例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， A=50%–23%=27%
整理ppt
15
③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
整理ppt
14
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配
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：
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1
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。
双螺旋外侧 双螺旋内侧
整理ppt
12
4、DNA多样性和特异性 1）多样性
碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分 子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。
整理ppt
1
一、对DNA分子双螺旋结构的 发现和认识过程
1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。 DNA的基本组成元素有哪些？ C、 H、 O、 N、 P
DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？
脱氧核苷酸 = 含氮碱基 + 脱氧核糖 + 磷酸
含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶） G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）
DNA双链
A1 T2
T1
A2
G1 C2
A+T G+C
=
A1+T1 = G1+C1
A2 +T2 G 2 +C2
C1 G2
例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， A=50%–23%=27%
整理ppt
15
③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
整理ppt
14
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配
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：
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1
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。
双螺旋外侧 双螺旋内侧
整理ppt
12
4、DNA多样性和特异性 1）多样性
碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分 子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。
《dna的结构》PPT课件共52页
第三章 基因的本质
重点难点解读
要点突破 典例精析
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
生物 必修2 配人教版
解读 1
DNA双螺旋结构模型的构建
模型构建的历程
(1)构建者：沃森和克里克。
(2)构建过程
第三章 基因的本质
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
★★
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
生物 必修2 配人教版
第三章 基因的本质
自主学习空间
教材归纳 基础自查
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
生物 必修2 配人教版
第三章 基因的本质
一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：美国生物学家 沃森 和英国物理学家 克里克 。
生物 必修2 配人教版
第三章 基因的本质
一条链中几种结构的连接方式
在一条链中，相邻2个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸— 脱氧核糖—”间接相连；而相邻的磷酸之间则是通过“—脱氧核 糖—”连接；相邻的脱氧核糖之间则是“—磷酸—”。
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
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第三章 基因的本质
趣味应用 DNA分子中两种碱基对的比例体现了DNA 分子的差异，其比例与DNA分子的稳定性有什么关系？
G与C形成的碱基对越多，结构越稳定，因为G与C 之间形成的氢键数目多于A与T之间形成的氢键数目。
自主学习空间 重点难点解读 创新探究园地 随堂演练广场 课后强化演练
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2．构建依据 (1)DNA分子是以4种 脱氧核苷酸 为单位连接而成的长链，这 4种单位分别含有 A、T、C、G 四种碱基。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱 表明DNA分子 呈 螺旋 结构。 (3)查哥夫测定DNA的分子组成，发现 腺嘌呤 (A)的量总是 等于 胸腺嘧啶 (T)的量； 鸟嘌呤 (G)的量总是等于 胞嘧啶(C)的
DNA分子的结构pptppt课件
名1称. 胞。嘧啶
2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段
10
8
G
1
T
2
C9 3
A
45
6
7
一分子磷酸
3.空间结构:
两条脱氧核苷酸长链
规则的双螺旋结构
碱基对 氢键
碱基互补配对原则
4.DNA分子特点:多样性,特异性,稳定性
【课堂反馈】
1．已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有
1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目
和腺嘌呤的数目分别是
（ ）C
A．1800个和800个 B．1800个和l800个
第2节 DNA分 子的结构
DNA雕塑
一、DNA双螺旋结构模型 的构建
1953年，美国生物学家沃森和英国物理
学家克里克，共同提出了DNA分子的双螺
旋结构模型。 你知道沃森和克里克是如何发现DNA
双螺旋结构模型的吗？
在生命的“旋梯”上
沃森（左）和克里克（右）在构建DNA模型
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的 基本单位是 脱氧核苷酸。
A+T G+C
=
A1+T1 G1+C1
=
A2 +T2 G 2 +C2
例：某DNA分子中，当A+T/G+C在一单链中为0.4时，在 其互补链中这个比例是：
0.4
规律：互补碱 基和之比相等
DNA分子的结构
小结
1.化学元素组成：C H O N P
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rabbit
Antibody of Z-DNA
Antibody of Z-DNA
goat
果蝇唾液腺染色体 细胞学制片
羊抗兔二级抗体
偶联荧光标记
免疫反应
Z-DNA in Drosophila chromosome proved by anti-Z antibody
Immunoligica slid
可能的功能
基因表达调控
Z-DNA
(小沟, 信息少)
基因关闭
B-DNA
(大沟, 信息多)
基因表达
三股螺旋DNA (Trible Helix DNA, T.S DNA)
※ T.S DNA 的发现与证实
l l 1953 年以前Pauling (Chemist)
提出 T.S DNA 存在的可能性
1953 年 Watson & Crick D.S DNA model
• 双 螺旋中存在 大，小 沟
DNA单链的延伸
3‘端
DNA双螺旋的结构特点
l 碱基顶部基团裸露在DNA 大沟内
l 蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于 氨基酸与DNA 间的氢键的形成 l 蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性 结合的机率与多样性高于沿小沟的结合 l 大沟的空间更有利于与蛋白质的结合
( Left-Handed Double Helix ) 1953. Watson , Crick & Wilkins ● 技术条件本身的局限（分辨度） ● 研究的精确性（原子间结构的特点?）
● 不能人工合成寡聚核苷酸片段 （oligo-dnt fragment )
● 仅获得了DNA fiber graphic of X-ray
证明沿大沟存在多余的氢键给体与受体 潜在的专一与DNA (蛋白质) 结合的能力
形成T.S DNA 可能性
l 1957年Davis , Felsenfeld , Rich 发现
poly(U) + poly(U) + poly(A) T.S RNA 但由于D.S DNA的提出 而被忽视
T.S DNA的概念 l 1966年Miller & Sobell 实现 RNA + D.S DNA Trible polyNt
Distance/bp
Distance/helix
~0.34nm
3.4nm
~0.38nm
4.46nm
~0.25nm
2.8nm
Diameter/helix Sequence
2.0 nm Any
1.8nm Poly G-C Poly C-A Poly T-G Poly T-A
1.9nm Any
Form
1979. Alecxander Rich (MIT) l 人工合成6 bp (G/C) 6 核苷酸片段 l 获得寡聚核苷酸的crystal graphic of x-ray l 图象的分辨度达到0.9埃 (0.09 nm)
l 研究了原子间的Bond angle Distance Ring pucker
O
O
NH3
O
NH3 NH3
Uracil (U)
Thymine (T)
Aderine (A)
Guanine (G)
Cytosine (C)
3.2.2 核苷的构象 ( conformation of nucleoside )
purin
pyimidine
χ = C4-N9-C1’-O4’
χ = C2-N1-C1’-O4’
DNA stands for: D: Deoxyribose N: Nucleic A: Acid
DNA is too small to see, but under a microscope it looks like a twisted up ladder!
Every living thing has DNA. That means that you have something in common with a zebra, a tree, a mushroom and a beetle!!!!
1952. Alexander Todd
3’, 5’ phosphodiester bond
Nt~~Nt ~~Nt~~Nt~~Nt
1952. M. H. F. Wilkins & Rosalind Frankin
X~ray photograph of DNA with high quality
1953.
1.5M Nacl Br.poly(dG-dC) poly(dG-dm5C)
4.0M Nacl Br.poly(dG-dC) poly(dG-dm5C) poly(dG-dC)
Z-DNA 的检测
4M Nacl B-DNA Z-DNA Br+ Z-DNA(Br8G)
0.2 M Nacl Z-DNA (Br8G) 趋于稳定
●
DNA作为遗传物质的优点 (自然选择的优势)
★ 储存遗传信息量大 1kb DNA序列 ★A / T, C / G 互补 双螺旋结构 41000 种遗传信息 复制, 转录 遗传稳定 ★ 核糖的2’ – OH 脱氧 ★ 可以突变 方便修复 在水溶液中的稳定性高于RNA
以求不断进化 以求稳定遗传
★ DNA中有T无U
RNA
RNase pH11.5
2’, 3’ 环式单核苷酸
2’ 单磷酸核苷酸
3’ 单磷酸核苷酸
p
3’ 单磷酸核苷酸
O
OH
RNA RNase
O OH
p
p
O OH
p
pH11.5
O
O
p
OH
2’ 单磷酸核苷酸
O
p
2’, 3’ 环式单核苷酸
OH O
OH
OH
p
Nucleotide (Nt) basic unit
4.1.2 DNA的双螺旋结构
3.3.1 DNA 双螺旋结构模型 (DNA Double Helix Model)
1938. W. T. Astbury
X~ ray photograph of DNA
1950. Cha + C
Rich AT form & rich GC form
(G/C)6 Left-handed double helix
任何 > 6 bp py-pu 交替排列序列的DNA片段均可 形成Z-DNA, 但难易程度不同
DNA的分子构型 ( B, Z, A ) 比较
Z-DNA Z-DNA
B-DNA
A-DNA
DNA的分子构型 ( B, Z, A ) 比较
Form Helix Direction bp/circle B Right 10 Z Left 12 A Right 10.7
B
Z
A
Condition
Normal
4M Na+
DNA-Na Crytic D.S RNA DNA/RNA
A, G-anti T, C-anti
Conformation ( dGMP, dAMP ) C2, C3 / Pu Groove
A,G-anti C, T-anti C2-endo Minor Major No
*数目 染色体在体细胞内的存在特点： *形态 *存在方式 成对
同种生物的染色体，数目相同，形态相似。不同种生物，数目、形态则不一样。
男性
女性
果蝇的染色体（4对）
人的染色体（23对）
23对
46条
8对
16条
20条
10对
色每 体一 的种 数生 目物 是的 一细 定胞 的内 ， 染
照片中的 这位小朋友 因为多了一 条染色体， 就远不如别 的小朋友那 么聪明伶俐 了。
dGMP in B-DNA dGMP in Z-DNA
Anti
syn
Z-DNA
DNA
CpG
B-DNA
GpC
B-DNA
B-DNA
B-DNA
B-DNA
Z-DNA
Z-DNA
分 子 构 型 的 比 较
B-DNA B-DNA
Z-DNA 的检测
Antibody (nM)
0.2 M Nacl Br.poly(dG-dC)
影响双螺旋结构稳定性的因素
碱基堆积的棒状实体
l 氢键 (Hydrogen bond 4~6 kc / mol) 弱键, 可加热解链 氢键堆积, 有序排列(线性, 方向) l 磷酸酯键 (phosphoester bond 80~90 kc / mol)
强键, 需酶促解链
l 0.2 mol / L Na+ 生理盐条件
4.1 DNA结构的多样性和动态性
4.1.1.多核苷酸链
Nucleic Acid (NA)
Polynucleotide chain (poly Nt)
Nucleotide (Nt) basic unit Mono-phosphate (Mp) Nucleoside (Ns)
Deoxy-ribose ( Ribose ) Base Purin (pu) Aderine (A) Guanine (G) Pyrimidine (py) Thymine (T) Uracil (U) Cytosine (C)
Watsosn & Crick
Right handed B-form DNA Double helix Model
• 每一单链具有 5‘ 3’极性
• 两条单链间以氢键 连接 • 两条单链，极性相
反，反向平行
• 以中心为轴， 向 右 盘 旋 (B-form)