内容正文:
第17讲 DNA分子的结构和复制、基因的本质
课时1-DNA分子的结构
第六单元 遗传的物质基础
结构 功能
在确信DNA是遗传物质之后,人们更迫切的想知道:
DNA是怎样储存遗传信息的?
又是怎样决定生物性状的?
答案就隐藏在DNA的结构中
中关村DNA标志
雅典奥运会开幕式经典场景
1.DNA双螺旋模型的构建
问题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?
(1)英国科学家威尔金斯和富兰克林
(2)奥地利著名生物化学家查哥夫
(1): 20世纪30年代,生化学家发现DNA是由4种脱氧核苷酸分子聚合而成的长链,含4种碱基。
(2):1951年春,英国生物物理学家 和 在
生物大分子结构会议上展示了 。
威尔金斯
DNA的X射线衍射图谱
富兰克林
威尔金斯和富兰克林DNA的X射线衍射图谱
(a) X 形说明DNA结构是螺旋形的;
(b)菱形说明DNA分子是长链;
沃森和克里克尝试了的不同结构模型:单链螺旋结构模型
三链螺旋结构模型
×
(3)、查哥夫提供的重要信息
(查哥夫
1905 - 2002)
A=T
G=C
(4):1953年3月7日,沃森和克里克构建出新的DNA模型,在这个模型中,DNA分子是一个双螺旋结构,螺旋内部的碱基之间通过氢键连接成碱基对,磷酸在外侧。
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、G只和C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。
2.DNA双螺旋结构
问题2:DNA的初步水解产物和彻底水解产物分别是什么,各有几种?
初步水解:脱氧核苷酸(4种)
彻底水解:磷酸、脱氧核糖、碱基(6种)
(1)DNA分子的化学组成
DNA中文全称:
组成元素:
基本单位:
脱氧核糖核酸
C H O N P
脱氧核苷酸
碱 基
磷酸
1’
2’
3’
4’
脱氧
核糖
5’
腺嘌呤脱氧核苷酸
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
脱氧核苷酸的种类
A
磷酸
1’
2’
3’
4’
脱氧
核糖
5’
G
磷酸
1’
2’
3’
4’
脱氧
核糖
5’
T
磷酸
1’
2’
3’
4’
脱氧
核糖
5’
C
磷酸
1’
2’
3’
4’
脱氧
核糖
5’
A
T
G
C
磷酸二酯键
1
2
3
4
5
5
问题3:单链中的单个脱氧核苷酸通过什么连接?
归纳:磷酸二酯键
形成—DNA聚合酶、
DNA连接酶
断裂—DNA水解酶、
限制酶
脱去H2O,形成磷酸二酯键
A
T
G
C
A
T
G
C
问题4:DNA两条链之间什么关系,通过什么连接
反向平行;
氢键连接
A
T
G
C
A
T
G
C
A
T
G
C
A
T
G
C
T
A
C
G
A
T
G
C
A
T
G
C
T
A
C
G
氢键
1
1
2
2
3
3
4
5
4
5
归纳:氢键
形成—不需酶
断裂—解旋酶
或加热
(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。
DNA分子的结构特点
G
A
T
C
A
A
T
T
C
C
G
G
(2)DNA分子的双螺旋结构
(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。
DNA分子的结构特点
G
A
T
C
A
A
T
T
C
C
G
G
(2)DNA分子的双螺旋结构
(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。
(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且A只和T配对(形成二个氢键)、C只和G配对(形成三个氢键),即碱基互补配对原则。
G
A
T
C
A
A
T
T
C
C
G
G
(2)DNA分子的双螺旋结构
A
T
G
C
T
G
A
C
1'
2'
3'
4'
5'
1'
2'
3'
4'
5'
1'
2'
3'
4'
5'
1'
2'
3'
4'
5'
思考:1相邻碱基通过什么连接?
2.DNA分子中有几个游离的磷酸基团?环状DNA分子呢?
3.磷酸、脱氧核糖、