内容正文:
3.2 DNA的结构
卡文迪什实验室
沃森
沃森
克里克
我能帮你理解生物学内容
我能帮你理解晶体学原理
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料一:当时,科学家认识到:DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
p
=
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
OH
H
H
H
H
H
5′
p
=
OH
O
OH
O
碱基
3′
2′
1′
4′
CH2
O
H
H
H
H
H
5′
O
H
OH
H2O
磷酸二酯键
活动一:请根据上述信息,用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链
一、DNA双螺旋结构模型的构建
威尔金斯
富兰克林
DNA衍射图谱
沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构
螺旋
一、DNA双螺旋结构模型的构建
X射线晶体衍射技术
沃森和克里克尝试搭建了多种不同的双螺旋、三螺旋结构,都被否定了。
沃森
克里克
查哥夫
我给你们带来一条重要信息
DNA中,A的量总是等于T的量;G的量总是等于C的量。
太感谢了,我想我知道DNA的结构了!
1952年春
碱基
(N)
C
T
T
G
A
C
A
G
形成DNA双螺旋结构
让A与T配对、G与C配对
(1)DNA具有恒定的 ,
(2)能解释 ,
直径
A、T、G、C的数量关系
沃森和克里克重建模型:
一、DNA双螺旋结构模型的构建
把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较
模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符
DNA的衍射图谱呈X型
沃森和克里克构建的DNA双螺旋模型
一、DNA双螺旋结构模型的构建
一、DNA双螺旋结构模型的构建
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条单链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
二、DNA分子的结构特点:
DNA双链
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
DNA双链
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
DNA双链
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
DNA双链
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
P
4
1
3
5
2
o
P
4
1
3
5
2
0
P
P
DNA双链反向平行
3.4nm
2nm
0.34nm
规则的双螺旋结构
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(1)DNA分子是由两条单链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(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。
二、DNA分子的结构特点:
脱氧核糖与磷酸的交替连接——磷酸二酯键
+ H2O
H
H
H
H
脱水缩合
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
二、DNA分子的结构特点:
(1)DNA分子是由两条单链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(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。
碱基对:嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对。
碱基互补配对原则:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
DNA的空间结构
1.一个双链DNA分子含有几个游离的磷酸基团?
2.一个脱氧核糖连接几个磷酸?
3.一条链上相邻的两个碱基通过什么连接?
4.A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定,为什么?
A+T含量为40%的DNA分子G与C含量越多,氢键越多,更稳定。
1个或2个
2个游离的磷酸
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
T
C
G
A
A
G
C
T
练习与应用
沃森和克里克的模型
学生作品
三、制作DNA双螺旋结构模型
1、规律一
A=T
G=C
A+G = T+C
= 50%
嘌呤之和= 嘧啶之和=50%
A+G
T+C
=1
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
在双链DNA中
四、DNA相关计算
2、规律二
若双链DNA中,一条链上存在
A1+G1
T1+C1
=m
则其互补链上
A2+G2
T2+C2
=?
A1+G1
T1+C1
=
T2+C2
A2+G2
=m
因
A2+G2
T2+C2
=1/m
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
3、规律三
若双链DNA中,一条链上存在
则其互补链上
A2+T2
G2+C2
=?
A1+T1
G1+C1
=
T2+A2
C2+G2
=b=
A1+T1
G1+C1
=b
A+T
C+G
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
A+T
A+T+G+C
=
A 2 +T 2 +G 2 +C 2
A 2 +T 2
=
A 1 +T 1 +G 1 +C 1
A 1 +T 1
=
m%
m%
m%
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
4、规律四
练习:P31.1题
错
误
ACD
练习:P31.3题
错误的是( )
ABD
[巧学助记] DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
$