DNA的分子结构PPT课件

也可以写成以下形式： 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： 双链中， 规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 双链中 ，并为碱基总数的 50％ 。 和 相等 ％
♦ 双链 双链DNA分子中： 分子中： 分子中
若甲链A+T/C+G=1/2,则在互补的乙链中A+T/C+G=1/2(对等 关系), 在整个 DNA分子中, A+T/C+G= 1/2 若甲链A+G/C+T=1/2,则在互补的乙链中A+G/C+T=2(倒数关 系), 在整个 DNA分子中, A+G/C+T= 1
如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）= a， 则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）也等于: a; 若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）= b， 则另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）= 1/b
1953年，美国生物学家沃森
（J．D.Watson，1928—）和英国物理学 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”，两位科学家获得了1962年度诺 贝尔生理学或医学奖。
思 考 题
1、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的 、某生物细胞 分子的碱基中， 分子的碱基中 分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占 32% 分子数占 ， 答： 因为A=T=18%， 所以A+T=36%； 所以G+C= 100%-36%=64% 又因为G=C，因此G=C=32% 或者：A+G=T+C=50% A=18%，所以G=50%-18%=32%

构 成 方 式 位置
碱基对
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
2）两条主链呈 反向平行； 3）盘绕成规则 的双螺旋。
对；
2）碱基互补配对 （A—T，G—C）；
双螺旋外侧
双螺旋内侧
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。
同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可 以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它们由左向右的书写 类型有多少种？
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，
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。
则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）= a
四种：AA、BB、AB、BA
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基 对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA 分子有多少种？
2）特异性
4
4000
种
碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
3) 稳定性
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
5.已知在DNA分子中的一条单链 (A+G)/(T+C)= m 时,求:
(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

噬菌体侵染细菌的动态过程
吸附
注入
合成
组装
释放
侵入别的细菌
三、噬菌体侵染细菌实验
研究方法
同位素标记法
蛋白质的组成元素： C、H、O、N、S （标记 DNA 的组成元素： C、H、O、N、P （标记
35S
）
32P）
实验材料：噬菌体、大肠杆菌
实验步骤： 1.标记大肠杆菌：
2.标记噬菌体： 3. 标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌： 上清液（培养液） 4. 搅拌离心培养液： 沉淀物（大肠杆菌含子代噬菌体） 5.观察放射性
三、噬菌体侵染细菌实验
离心
离心
三、噬菌体侵染细菌实验
① 用 放射性同位素35S 标记噬菌体 蛋白质外壳
35S
无35S
亲代噬菌体
子代噬菌体
实验表明
想一想：这一结果说明了什么?
噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，没有进入到细菌中。
三、噬菌体侵染细菌实验
② 用 放射性同位素32P 标记噬菌体内部 DNA
—A —A —C —C— G —G—A— T— —T —T —G —G —C —C —T — A—
DNA
的 结 构
双 螺 旋 结 构
DNA分子的多 样性、特异性 和稳定性
有关计算内容
碱基互补配对 原则
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。 1.双链中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 A+G=T+C 即A+G/T+C=1 A1 T
一、DNA分子的结构
DNA分子结构的

出连续复制 3 次所需的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目：(23 －
1)×(a/2－m)＝7(a/2－m)。
6．(2011年南京一模)下图为某 DNA分子片段，假设该 DNA 分子中有碱基 5 000 对，A＋T 占碱基总数的 34%，若该 DNA 分子在 14N 的培养基中连续复制 2 次，下列叙述正确的是( )
解析：每条链上有1 000 个碱基，即相当于有1 000 个位置，
而每个位置上可以是A、T、G、C 四种碱基，所以每条链上的
碱基排列方式为 41000 个，用4n 计算。
2．由 120 对碱基组成的 DNA 分子片段，可因其碱 基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类 数最多可达
(A ) A．4120
关闭
这四种生物的遗传物质都是 DNA,DNA 仅含有 1 种五碳糖(脱氧核糖)、4 种碱 基(A、T、C、G)和 4 种核苷酸。
AA.T2 噬菌体 C.酵母菌 D.家兔
B.乳酸菌
关闭
解析 答案
二、DNA 的复制
概念 以亲代 DNA 分子为模板合成__子_代___D_N_A___的过程 时间 有丝分裂间期和___减_数__第__一_次__分__裂________的间期
代的 DNA 经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，下列 叙述错误的是( )
A．子一代 DNA 应为② C．子三代 DNA 应为④
B．子二代 DNA 应为① D．亲代的 DNA 应为⑤
4.DAN分子中碱基的计算
（1）嘌呤总数=嘧啶总数，即A+G=T+C；
（2）在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在 任意一条链及整个DNA分子中都相等； 设在双链DNA分子中的一条链上（A1+T1）%=N%;因为 A1=T2，T1=A2, 则（A1+T1）%=(T2+A2)%=N%。 （A+T）%=(A1+A2+T1+T2)%/2=N%。 （3）双链DNA分子中，非互补链碱基之和所占比例 在两条互补链中互为倒数。

《DNA分子的结构》优质课课件
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目 录
• DNA分子简介 • DNA分子的双螺旋结构 • DNA分子结构的生物学意义 • DNA分子的复制 • DNA分子的损伤与修复 • DNA分子结构的研究前景与展望
01
DNA分子简介
DNA的发现历史
01
02
03
1869年，德国科学家 Miescher首次发现DNA。
细胞分裂与增殖
DNA复制是细胞分裂和增殖的基础，保证了生物体的正常生长和发育。
基因表达与遗传变异
DNA复制过程中可能发生变异和突变，为生物进化提供了原材料。
DNA复制过程中的变异与突变
变异
DNA复制过程中可能出现碱基对 的替换、插入或缺失，导致基因 序列的改变。
突变
DNA复制过程中出现的碱基对替 换、插入或缺失，导致基因序列 的永久性改变，可能会对生物体 的性状产生影响。
02
DNA双螺旋结构中，碱基对的配对遵循碱基 互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。
04
DNA双螺旋结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接 形成，呈现出右手性的双螺旋形态。
03
DNA分子结构的生物学意 义
DNA分子结构与遗传信息的存储
总结词
DNA分子独特的双螺旋结构为遗传信息的稳定存储提供了基础，确保了遗传信 息的准确传递。
每个脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
含氮碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），它们在DNA分 子中起着关键的作用，决定了DNA分子的遗传信息。
02
DNA分子的双螺旋结构
沃森和克里克的研究历程
1951年
沃森和克里克开始合作研究DNA 结构。

第三章：基因的本质
第2节：DNA分子的结构
2013年6月4日星期
1
问题1：DNA的基本组成单位是什么？ 脱氧核苷酸。
问题2：DNA基本组成单位的组成是什么？
第一个脱氧核苷酸分子由一个脱氧核糖、一个 磷酸基和一个含氮碱基组成的。
问题3：DNA基本组成单位有几种，它们各自的名称是什 么？
共有四种。分别是：
G C A T
鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸
2013年6月4日星期 2
问题4：请简述沃森、克里克的研究成果。 提出了DNA的双 螺旋结构的分子 模型，这一成就 被誉为20世纪以 来生物学方面最 伟大的发现，也 被认为是分子生 物学诞生的标志， 并以此他们和维 尔金斯共同获得 1962年的诺贝尔 生物医学奖。
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问题16：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，这样的共识 在双螺旋结构建立以前有的还是建立以后才有的？ 这样的共识在1950年前后就有了，所以是在双螺旋结构 建立之前就有的。 问题17：每个基本单位由哪三部分组成？
每个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱 基和一分子磷酸组成。 问题18：组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？ DNA的每一条链是如何组成的？ 组成DNA的碱基有4种，脱氧核苷酸也有4种。DNA的 每一条链由四种不同的脱氧核酸聚合而成多脱氧核苷酸 链。
2013年6月4日星期 3
问题5：这一成果为何在当时引起了极大的关注？ 它第一次揭示 了生命本质的 决定者的真面 目——双螺旋 结构，使人们 对遗传物质的 认识水平步入 了分子水平。
2013年6月4日星期
4
问题6：它的研究是不是一帆风顺的？请简述研究过程。 不是。 DNA双螺旋结构模型的建立过程中，威尔金斯和弗兰 克林这两位科学家却比沃森和克里克研究得还要早。 1951年，威尔金斯在DNA结构的研究中，采用了X射 线衍射法，得到了一张非常清晰的DNA的X射线衍射 图谱。

在生命的旋梯上
沃森和克里克
讨论1：
１.沃森和克里克在构建DNA模型过程中，利用了他人 的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和 方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和 各学科的联系有什么启示？ 2. 沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些 错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？
3.
沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的 过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传 为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示？
可引申为：
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A1 T
1
DNA双 链
T
2
A+G=T+C
即A+G/T+C=1
A2
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其 G1 中任何一条链的A+T/G+C。 A+T G+C =
A1+T1 = G1+C1
C
2
A2 +T2 G 2 +C2
C
1
G2
③双链DNA分子中，互补的两条链中 A+G/T+C互为倒数。 T2 A1+G1 A 1+C1 T2 +G2 = = + C 2 T1 +C1 A2 +G2 T1 +G1 A2 +C2 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何一条链中 A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一 条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。
DNA分子的结构
• 组成DNA的基本单位：脱氧核苷酸 组成DNA的碱基：
因此，脱氧核苷酸也有4种