1、第二节第二节 DNA DNA分子结构分子结构第1页1、生物界中,绝大多数生物都是以、生物界中,绝大多数生物都是以 作为遗传物质作为遗传物质 ,所以,所以 是主要遗传物质是主要遗传物质。知识回顾:知识回顾:2、病毒遗传物质是:、病毒遗传物质是:DNA或或RNA3、细胞生物遗传物质是:、细胞生物遗传物质是:4、真核生物遗传物质是:、真核生物遗传物质是:5、原核生物遗传物质是:、原核生物遗传物质是:DNADNA6、细胞核中遗传物质是:、细胞核中遗传物质是:细胞质中遗传物质是:细胞质中遗传物质是:DNADNADNADNADNA第2页7、艾弗里肺炎双球菌体外转化试验、噬菌体侵染、艾弗里肺炎双球菌体外转化
2、试验、噬菌体侵染 细菌试验、烟草花叶病毒侵染烟草试验都用到细菌试验、烟草花叶病毒侵染烟草试验都用到 了同一个关键设计思绪。即:了同一个关键设计思绪。即:设法把设法把DNA、蛋白质、多糖等物质分开,方便单独地、蛋白质、多糖等物质分开,方便单独地、直接地去观察它们在遗传上作用直接地去观察它们在遗传上作用8、噬菌体侵染细菌试验中,合成噬菌体核酸和蛋白、噬菌体侵染细菌试验中,合成噬菌体核酸和蛋白 质所利用模板是:质所利用模板是:。合成噬菌体。合成噬菌体 核酸和蛋白质原料、酶、能量(核酸和蛋白质原料、酶、能量(ATP)、场所(如)、场所(如 核糖体)等都有核糖体)等都有 提供提供噬菌体噬菌体DNA细菌细
3、菌第3页DNA空间结构在空间结构在1953年由沃森和克里克确定年由沃森和克里克确定DNA分子结构分子结构规则双螺旋结构规则双螺旋结构第4页 DNA 分分 布布主要主要在染色体上在染色体上细胞质内细胞质内(少)(少)细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传所以说:所以说:DNA(遗传物质)主要载体是(遗传物质)主要载体是 ,次要载体是次要载体是 和和 。染色体染色体线粒体线粒体 叶绿体叶绿体第5页脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸一、一、DNA基本组成单位:基本组成单位:脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸AG C T1 1分子脱氧核糖核苷酸分子脱氧核糖核苷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱
4、基分子含氮碱基1分子磷酸分子磷酸A 腺嘌呤腺嘌呤G 鸟嘌呤鸟嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶 T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(4种)种)DNA元素组成:元素组成:C、H、O、N、P4种种第6页AGCT腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸种类脱氧核糖核苷酸种类(4种)种)第7页从图中可见DNA含有规则双螺旋空间结构放大二、二、DNADNA空间结构空间结构第8页AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子含有分子含有两条两条脱氧核糖核苷酸长链,两脱氧核糖核苷酸长链,两条链按
5、照条链按照反向平行反向平行方式向方式向右盘绕成双螺旋。右盘绕成双螺旋。DNA分子空间结构特点分子空间结构特点第9页AAATTTGGGGCCCATC(2)DNA分子中脱氧核分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列糖和磷酸交替连接,排列在外侧,组成在外侧,组成基本骨架基本骨架;碱基在内侧。碱基在内侧。DNA分子结构特点分子结构特点(1)DNA分子含有分子含有两条两条脱氧核糖核苷酸长链,两脱氧核糖核苷酸长链,两条链按照条链按照反向平行反向平行方式向方式向右盘绕成双螺旋。右盘绕成双螺旋。第10页AAATTTGGGGCCCATC(1)DNA分子是由两条分子是由两条反向平行脱氧核苷酸长链反向平行脱氧核苷酸长链盘
6、旋成盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。(2)DNA分子中脱氧核分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列糖和磷酸交替连接,排列在外侧,组成在外侧,组成基本骨架基本骨架;碱基在内侧。碱基在内侧。(3)两条链上碱基经过)两条链上碱基经过氢键氢键连结起来,形成碱基连结起来,形成碱基对,且遵照对,且遵照碱基互补配对碱基互补配对标准标准。DNA分子结构特点分子结构特点第11页碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间经过氢键配对,形成碱基碱基对对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间一一对应关系就叫做碱基互补配对标碱基互补配对标准准。ATGC氢键氢键第12页AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗?两
7、条长链上脱氧核糖与磷酸交替排列次序是稳定不变。长链中碱基正确排列次序是千变万化。第13页三、三、DNA分子特征分子特征多样性:多样性:DNA分子碱基正确排列次序千变万化。分子碱基正确排列次序千变万化。假如一个假如一个DNA分子有分子有n个碱基对个碱基对,则碱基对可,则碱基对可能排列方式就有能排列方式就有4n种(注意:种(注意:n代表碱基对代表碱基对)。)。特异性:特异性:特定特定DNA分子含有特定碱基排列次序。分子含有特定碱基排列次序。不一样生物,碱基正确数目可能相同,碱基正确不一样生物,碱基正确数目可能相同,碱基正确排列次序排列次序必定不一样必定不一样。稳定性:稳定性:原因:规则双螺旋结构和
8、严格碱基互补配对标准原因:规则双螺旋结构和严格碱基互补配对标准第14页 核糖核苷酸核糖核苷酸知识拓展:知识拓展:RNA基本组成单位:基本组成单位:核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸AG C U1 1分子核糖核苷酸分子核糖核苷酸1分子核糖分子核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基1分子磷酸分子磷酸A 腺嘌呤腺嘌呤G 鸟嘌呤鸟嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶 U 尿嘧啶尿嘧啶(4种)种)RNA元素组成:元素组成:C、H、O、N、P4种种第15页核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶第16页脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸
9、区分是:脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸区分是:核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖ACGT核糖核糖 ACGU 五碳糖不一样五碳糖不一样:脱氧核糖核苷酸含有脱氧核糖核苷酸含有脱氧核糖脱氧核糖,核糖核苷酸含有核糖核苷酸含有核糖核糖含氮碱基不完全相同含氮碱基不完全相同:脱氧核糖核苷酸含有:脱氧核糖核苷酸含有碱基碱基T,核糖核苷酸含有核糖核苷酸含有碱基碱基U第17页DNA分子与分子与RNA分子比较分子比较 核酸种类核酸种类项项 目目 DNA RNA结结 构构组成基本单位碱碱基基 嘌嘌 呤呤 嘧嘧 啶啶 五五 碳碳 糖糖 无无 机机
10、 酸酸规则双螺旋结构规则双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A、GA、GC、TC、U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷磷 酸酸磷磷 酸酸所以,组成核酸碱基共所以,组成核酸碱基共5种种(ACGTU),核苷酸共,核苷酸共8种(种(4种脱种脱氧核糖核苷酸、氧核糖核苷酸、4种核糖核苷酸)。种核糖核苷酸)。第18页四、利用碱基互补配对规律计算四、利用碱基互补配对规律计算规律一规律一:DNA双链中两条互补链碱基数相等,任意双链中两条互补链碱基数相等,任意两个两个 不互补不互补碱基之和恒等,占碱基总数碱基之和恒等,占碱基总数50%。即:即:A+GT+CA+CT+G50%,(A+G)/(T+C)(A+C)/(G+T)(T+C)/(A+G)1。嘌呤碱基嘌呤碱基/嘧啶碱基嘧啶碱基=1规律二规律二:在:在DNA双链中一条单链双链中一条单链A+G/T+C值与另一条值与另一条 互补链互补链A+G/T+C值值互为倒数互为倒数关系关系。(双链中此(双链中此 比值为比值为1)规律三规律三:DNA双链中,一条单链双链中,一条单链A+T/G+C值与另一条互值与另一条互 补链补链A+T/G+C值是相等,也与整个值是相等,也与整个DNA分子分子 中中A+T/G+C值相等值相等。第19页