DNA的分子结构和特点 浙科整合版

碱基互补配对原则 DNA分子的多 样性和特异性
—T —T —G —G —C —C —T —A—
碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同
温故知新
试验名称
格里菲斯 艾弗里 赫尔希和蔡 斯
肺炎双球菌体内转 化实验（活体实验）
结论
加热杀死的S菌具 有转化因子
DNA是遗传物质， 肺炎双球菌体外转 蛋白质和糖类不是 化实验（离体实验） 遗传物质
噬菌体侵染 细菌实验
DNA是遗传物质， 蛋白质不是遗传物 质
1、它是怎样储存遗传信息 的？ 2、它又是怎样决定生物 性状的？
2．模型建立
(1)建立人：沃森和克里克。
(2)模型：磷酸－核糖在外、碱基在内的双链
螺旋。
二、DNA分子的空间结构 反向平行 1．构成：两条脱氧核苷酸链按_________方 双螺旋 式盘旋成_______结构。
磷酸 2．由脱氧核糖和_____交替连接排在外侧， 碱基 构成基本骨架；_____在内侧，由两条链上 氢键 的碱基通过_____连接成碱基对。 3．碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与
例2
(2011年衡水高一检测)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%, 又知该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
中腺嘌呤占双链全部碱基数的( )
A．26%
C．13% 【尝试解答】
B．24%
D．12% C
例1
下面关于DNA分子结构的叙述中，错 )
误的是(
A．每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸 B．每个碱基分子上连接着一个磷酸和一个
脱氧核糖
C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧 核糖数 D．双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶, 就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【尝试解答】
B
【解析】
在双链DNA分子内部，碱基之间
A
G
T
C
特异性（亲子鉴定、刑事侦查）
DNA分子中碱基数量计算的规律
在双链 DNA 分子中： 1．互补的两个碱基数量相等，即 A＝T，C ＝G。 A＋G 2． 两不互补的碱基和的比值相等， 即 ＝ T＋C A＋C ＝1。 T＋G 3．任意两不互补的碱基之和占总碱基数的 50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。
4．一条链中互补碱基的和等于另一条链中这 两个碱基的和，即 A1＋T1＝A2＋T2 或 G1＋ C1＝G2＋C2(1、2 分别代表 DNA 分子的两条 链，下同)。 5．一条链中互补的两碱基占该单链的比例等 于 DNA 分子两条链中这两种碱基占总碱基的 比例。 A1＋G1 6．若一条链中 ＝K，则另一条链中 T1＋C1 A2＋G2 1 ＝ 。 T2＋C2 K
…
H2O
3′, 5′— 磷酸二酯键
用限制性内切酶可切断，用 DNA连接酶、DNA聚合酶处理可 连接
模 型 制 作
3、双链的连接
…
5’
碱基互补配对
A T
… …
3’
C
G
3’ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T
A
5’
氢键（可用解旋酶或加热使其断裂， 所以G/C对多的DNA分子热稳定性高）
…
P P
脱氧 核糖
A G
磷酸二 脂键
脱氧核苷酸链：
0.4 0.4
基本单位——脱氧核苷酸
化学组 成单位
种类 四种
DNA 结构
双 螺 旋 结 构
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋 而成。 主要特点 ②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基 本骨架 ，碱基排列在内侧。 ③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接 成碱基对。
—A —A —C —C— G —G—A— T—
磷酸 脱氧 核糖
含氮碱基
脱氧核苷
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的种类
A
C
腺嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
核糖核苷酸
P P P P
核糖
脱氧核苷酸 P P
脱氧 核糖
A U G C
A T G C
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
核糖
脱氧 核糖
尿嘧啶核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
P P
核糖
脱氧 核糖
鸟嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸
核糖
脱氧 核糖
胞嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
组成的区别：构成两者的碱基、五碳糖不同
DNA
碱基 A/C/G/T
RNA
A/G/C/U
基本单位 A/C/G/T 脱氧核糖核苷酸 碱基 核苷酸 共5种A/C/G/T、U 共8种
A/G/C/U 核糖核苷酸
【解析】
例1：
若一个标准的双链DNA分子中，含有35%的 腺嘌呤，它所含的胞嘧啶应该是 15% 例2： 若DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=a，则 其互补链中该比值为 a 例3： 已知DNA分子的一个单链中(A+G)/(T+C)=0.4, 上述碱基比例在其互补链和整个DNA分子中分 别是 和 2.5 1
★
DNA的空间结构特点
双 螺 旋
1953年，美国生 物学家沃森和英 国生物物理学家 克里克共同提出 DNA分子的双螺 旋结构。
左一： 威尔金斯
左三： 克里克
左五： 沃森
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺 旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。
模 型 制 作
2、单链的连接
5’
3’
T(胸腺嘧啶) C(胞 ____________配对，G(鸟嘌呤)一定与_____
嘧啶) ______配对。
DNA的结构特点
A C A A C G T G T T G C
两条长链上的脱氧 核糖与磷酸交替排 列的顺序是稳定不 变的。(稳定性） 长链中的碱基对的排列 顺序是千变万化的（多 样性）
碱基对的特定排列顺序
基本骨架（外侧）： 磷酸、脱氧核糖交 互排列构成，稳定不变
脱氧 核糖
P P
脱氧 核糖
C T
脱氧 核糖
内侧：
与五碳糖相连的碱基
4．空间结构：双螺旋结构
(1)由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成。
(2)两链之间靠氢键连接。DNA分子结构可简
记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种
小分子，2条长链，1个双螺旋。
碱基互补配对原则及应用
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？ 解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以， A=50%–23%=27% 2、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？
2.5 1 ; 3 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？
通过氢键连接形成碱基对，对一个碱基来说,
一侧连接着一个脱氧核糖，另一侧通过氢键
和另一个碱基相连。
基础自主梳理
一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．对DNA的认识
脱氧核苷酸 (1)DNA分子是以4种___________为单位连接而
A、T、 成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有_______ G、C ______四种碱基。 胸腺嘧啶(T) (2)腺嘌呤(A)的量等于___________的量，鸟嘌 胞嘧啶(C) 呤(G)的量等于__________的量。
中关村高科技园区的DNA雕塑图
第二节 DNA的分子结构和特点
★ DNA的分子结构：
1. DNA的基本组成元素有哪些: C、 H、 O、 N、P .
2.
DNA的基本组成单位是: 脱氧核苷酸
1、DNA的化学组成
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
含氮碱基
G C A T
胸腺嘧啶 胞嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤