使用DNA分子的结构.ppt

DNA分子的结构,一、DNA模型建构,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_。,一、DNA模型建构,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,1分子脱氧核苷酸 =_+_ +_.,一、DNA模型建构,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,1分子脱氧核苷酸 =_+_ +_.,一、DNA模型建构,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,1分子磷酸,1分子脱氧核糖,1分子含氮碱基,代表磷酸,代表脱氧核糖,代表4种碱基,代表连接各组分的化学键,碱 基,脱氧 核糖,磷酸,【模型建构1】: 脱氧核苷酸,DNA的基本单位：脱氧核苷酸,含N碱基,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,四种脱氧核苷酸,DNA分子结构研究竞赛,英国皇家学院,美国加州理工大学,英国剑桥大学,沃 森,克 里 克,DNA分子X射线衍射图,发现化学键的本质,发现蛋白质a螺旋,DNA分子双螺旋结构,沃森,DNA之父,回眸历史,在 生 命 的 旋 梯 上,沃森（左）和克里克（右）,回眸历史,X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。,1951年威尔金斯和富兰克林展示了一张DNA的X射线衍射图,沃森看到这张图时激动得话也说不出来，他的心怦怦直跳，从图上他断定DNA的结构是一个规则的螺旋体。他打定主意要制作一个DNA模型。他的这种想法得到了他的合作伙伴克里克的认可。于是他们两人便采用当时著名的化学家鲍林研究蛋白质结构的模型构建法，用纸和铁丝制作模型。,你第一眼看到此图认为DNA应该是怎样的结构？,模型构建法,就是搭建模型,也就是拼凑。就像小孩摆积木一样，在实验室里，用一些圆球木棍等来构建分子结构模型。 这种方法在科学上发挥着重要的作用。二十世纪的四大发现：宇观世界的宇宙大爆炸模型、宏观世界的大地构造板块模型、微观世界的物质结构夸克模型和DNA分子的双螺旋结构模型都是通过模型构建法得到的 。,脱氧核糖和磷酸交替排列在内 碱基排在外,脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧， 碱基排在内部,且同型碱基配对 A与A配对, T与T配对， C与C配对, G与G配对.,碱基同型配对模型,1952年，奥地利的著名生物化学家查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得到一个重要的信息。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）的量。,碱基互补配对模型,DNA 分 子 的 立 体 结 构,DNA分子模型是否与DNA的X射线衍射图相符,用金属制作DNA分子模型与DNA衍射图对照，发现两者完全相符,怎么验证沃森和克里克提出的双螺旋结构是否正确？,DNA分子的特性,1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。,在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000 个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？,2）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个DNA分子的特异性.,碱基对的排列顺序就代表了遗传信息,DNA的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。,3) 稳定性,DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。,你知道为什么通过DNA鉴定可以确定人的身份吗?,1953年，沃森和克里克撰写的论文核酸的分子结构-的一种可能结构在自然杂志上刊载，引起了极大的轰动。这篇文章被认为是“生物学的一个标志，开创了新的时代” 。,1962年 威尔金斯 沃森和克里克获诺贝尔奖,早凋的“科学玫瑰” 富兰克林（ R.E.Franklin）,她在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到 晶体照片，推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。,但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。,(英，R.E.Franklin, 19201958）,思考讨论：,1、在发现DNA结构的过程中涉及哪些学科的知识与方法?,物理、化学、数学等,2、通过DNA结构发现过程的学习，你学到哪些科学精神?,敢想敢做，谦虚勤奋，团结合作，持之以恒,1.两条长链反向平行 2.脱氧核糖与磷酸交替排列，成为DNA分子的基本骨架。,3.利用氢键连接成碱基对，A=T C=G 碱基之间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则,DNA分子的结构：,DNA分子的结构 小结,一、DNA双螺旋结构模型的构建,二、DNA分子的结构,两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外 侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。,碱基互补配对原则 AT、GC,1、沃森和克里克于 年提出了著名的 模型， 2、DNA又称 ，组成它的基本单位是 （由一分子 、一分子 、一分子 组成）。组成DNA的碱基共有 种（符号表示为 ），脱氧核苷共有 种（名称是 、 、 、 。,基础知识简答,1953,DNA双螺旋,脱氧核糖核酸,脱氧核苷酸,磷酸,含氮碱基,脱氧核糖,4,A T G C,4,胞嘧啶脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶（C）,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,胸腺嘧啶（T）,脱氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基对,氢键,一条脱氧核苷酸链的片段,双链DNA分子中：,( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G) =(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,规律总结：,A=T， G=C, A+G=T+C=A+C=T+G= 50%,两个互补碱基相等,任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50,不互补碱基之和的比值等于1, A+G T+C+A+G,= 50%,=,T+C T+C+A+G,巩固提高,1. 已知一段双链DNA有100个碱基对，其中腺嘌呤有60个,请问鸟嘌呤的数量是_， (A+G):(T+C)的值是_。,A+T+C+G=200 A=T C=G,100,40,1,=1,双链DNA中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。,在DNA分子一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。,3、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？,30%,=46%,(C 1+G 1)%=54%,C1=24%, G 1=30%,C 2=30%,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.,不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。,（A+C）：（T+G）=1不能反映种间差异。 （A+T）：（C+G）不同生物一般不同， 反映种间差异。,4、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 5若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？,2.5 1,0.4 0.4,对一个DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46，又知该DNA分子的一条链（1链）所含的碱基中28是腺嘌呤，24是胞嘧啶，则与1链相对应的2链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链碱基数的（ ） A26、22 B24、28 C14、11 D11、14,A,解析： 由DNA分子中G与C之和占全部碱基的46， 可知DNA分子中A与T之和占全部碱基的54， 则在DNA分子双链中A=T=27，G=C=23， 1链中A占28，C占24， 则与1链相对应的2链，A占2×2728=26，C占2×232422。 答案： A,DNA分子中碱基的计算方法与规律,一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（ ） A.44% B.24% C.14% D.28% 解析：画出草图，依题意，列出等量关系：,（ A1-G 1 ）/G 1 =40% （A1+G1）/ 200 =24% 解出A1=28，再依等量代换：T2=A1=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28。 答案：D,精题演习,1从DNA的组成成分的分析表明下列的碱基相关比值中，可变的是（ ） AA/T B.G/C C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C),解析：A/T1，G/C1，(A+G)/(T+C)1 ,而(A+T)/(G+C)的比值是可变的。 答案： C,2某DNA分子中，GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（ ） A32.9和17.l B31.3和18.7 C18.7和31.3 D17.l和32.9,解析：由于DNA分子中（GC）之和在双链中的比例与一条链中的G+C占该链的比例相等，可推出该已知链中GC358%，又因T与C各占32.9%与171%，可求出该链中的A为1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%18.7%。其互补链中T和C分别与该链中A与G含量相等。 答案： B,3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。,24%,4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？,38%,5、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a 个，占该区段全部碱基的比例为b，则 （ ) b0.5 B. b0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b1) D.胞嘧啶为b(1/2a 1),C,6、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？,40%,1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_,2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_,3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G= _,20%,60个,29%,练习：,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,(3)在另一互补链中这一比例是多少?,n,(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?,n,当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n 时,求:,6:从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46% ,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( ) 、26% 、24% 、14% 、11%,A,吉林连环错子案,赵盛强是吉林通化市奥林匹克商店总经理，他儿子赵达在吉林大学念书。2001年赵达在学校献血，血型鉴定是型，而赵盛强和爱人宫克的血型都是型。为此，人又分别做了一回血型鉴定，结果仍是对不上。夫妻二人因此怀疑是在医院抱错了孩子，决定背着赵达找一找当日同院的其他产妇。 由于医院医疗档案被一场洪水冲得荡然无存，最后按照公安机关提供的地址，他们走遍了通化的大街小巷，终于在2002年秋季，查明当日在通化市人民医院出生了个男孩。 宫克在与自己生产时邻床的李爱野家发现，李爱野的儿子孙超酷似自己的丈夫，于是她直截了当说明来意。两位母亲仔细讨论了两个孩子的特征、性格、嗜好，各种迹象表明两家的孩子在出院时确实抱错了。 之后，赵家和孙家口人到沈阳刑事科学技术研究所做鉴定。结果令大家惊诧不已：孙超是赵盛强、宫克的亲生子，但赵达与孙华东、李爱野却无血缘关系。可见当时至少有个孩子被抱错，当日在通化市人民医院出生的个孩子都被抱错是有可能的。,下回,谢 谢,书籍就像一盏神灯， 它照亮人们最遥远、最黯淡的生活道路 乌皮特,