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(共28张PPT)
3.2 DNA的结构
一、探索DNA结构的科学史
二、DNA的结构
三、蔑视DNA的碱基计算题目
四、习题
1951年
美国加州理工学院的鲍林及其同事用X射线衍射技术和分子模型的构建，率先解出了蛋白质的二级结构。
鲍林
盘曲折叠
①DNA基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
②DNA是线状聚合物。
③DNA之中有比较多的氢键。
关于DNA：
螺旋结构，可以计算一些螺旋的参数
X射线
DNA晶体
1951年1月
威尔金斯在一场关于DNA演讲上展示了两张用X射线做的DNA衍射照片。二十出头的沃森便是观众之一。
威尔金斯
沃森
1951年10月
生物学家沃森与物理学家克里克合力推出了三股螺旋的DNA结构，他们把磷酸排在内侧，含氮碱基排在外侧。当他们邀请威尔金斯和富兰克林前来观看时，被两人评价为“一无是处”，并告知他们含氮碱基应该排列在内侧。
沃森和克里克
富兰克林发现提高空气的湿度，可以让DNA的衍射图谱从A型转变为B型，显然DNA易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧，其余部分位于内侧。
A型衍射图谱
B型衍射图谱
吸水后
富兰克林
外侧
内侧
1952年7月,奥地利查加夫提供了一个关于DNA中碱基数量的关键信息
查戈夫定律：
A、T数量相等，G、C数量相等
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
满足查哥夫定律，碱基排列在内部（符合衍射图计算的参数）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载引起了极大的轰动。
1962年沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。
沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。结果发现：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。
沃森和克里克摘取了DNA结构探索研究的桂冠，确立了DNA分子的双螺旋结构模型。
许多科学家参与了DNA的结构研究，并在其中做出了重要贡献。
一、探索DNA结构的科学史
二、DNA的结构
三、蔑视DNA的碱基计算题目
四、习题
核酸的基本组成单位：核苷酸
核苷酸＝含氮碱基＋五碳糖＋磷酸
核糖核苷酸＝含氮碱基＋核糖＋磷酸
脱氧核苷酸＝含氮碱基＋脱氧核糖＋磷酸
U
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
尿嘧啶（U）
A
G
C
核苷酸
核糖核苷酸
T
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
A
G
C
脱氧核苷酸
核酸是由核苷酸连接而成的长链
脱水缩合
磷酸二酯键
反向
平行
A
T
G
C
C
G
①“磷酸—脱氧核糖”交替排列构成DNA分子的基本骨架。
②两条链间的碱基依靠氢键连接形成碱基对，遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对。
思考1、DNA具有多样性的原因是什么？
思考2、DNA双链中，连接两个配对碱基的是？
思考3、DNA的一条链中，连接两个相邻碱基的结构依次是？
碱基的排列顺序千变万化
脱氧核糖→磷酸酯键→磷酸→磷酸酯键→脱氧核糖
练习、下图为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)分别写出4、5、6、7、8的所代表名称。
4:____________
5:___________
6:______________
7:_____________
8:_______________
(2)_____、______和______组成DNA分子的基本单位。
脱氧核糖
腺嘌呤或胸腺嘧啶
碱基对
氢键
脱氧核苷酸链
①
④
⑤
一、探索DNA结构的科学史
二、DNA的结构
三、DNA的碱基计算题目
四、习题
DNA中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示题中所给的信息
DNA双链信息：A = T G = C
DNA1： A 1 T 1 G1 C1
DNA2： A 2 T 2 G2 C2
DNA双链中的碱基表示方式： A 、T、 G、 C 。例如DNA双链中胸腺嘧啶占全部碱基的26%，可表示为T /（A + T + G + C） = 26%，简写为A = 26%。
DNA一条链中的碱基表示方式：A1 、 T1、G1、C1。例如DNA一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的的26%，可表示为T1 /（A1 + T1 + G1 + C1） = 26%，简写为T1 = 26%。
DNA另一条链中的碱基表示方式：A2 、T2、G2、C2。例如DNA另一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的的26%，可表示为C2 /（ A2 + T2 + G2+ C2 ）= 26%，简写为C2 = 26%。
DNA中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示题中所给的信息
DNA双链信息：A = T G = C
DNA1： A 1 T 1 G1 C1
DNA2： A 2 T 2 G2 C2
单双链信息如何转化：
例如，若知道DNA双链中A占碱基总数的26%，则可推出：
在推出了这么多信息的情况下，碱基计算将变得很简单。
T = A = 26%，
G = C = 24%，
A + T = 52%， G + C=48%，
A1 + T1 = 52%， G1 + C1 = 48%，
A2 + T2 = 52%， G2 + C2 = 48%。
例1、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
(2) 这个比例关系在整个分子中又是多少
解：已知
DNA1：
T1 + C1
A1 + G1
= m
求：
DNA2：
T2 + C2
A2 + G2
= ？
DNA：
T + C
A + G
= ？
例2、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。
解：已知
DNA：
A+T
A+T+G+C
=54%
DNA1：
A1 +T1 +G1 +C1
G1
=22%
求：
DNA2：
A2+T2+G2 +C2
G2
=？
C1
=？
G2
1－ G1 － （ A1 +T1 ）
C1
=
=
例3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8％，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的 32.9％和17.1％，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（ ）
A．32.9％和17.l％ B．31.3％和18.7％
C．18.7％和31.3％ D．17.1％和32.9％
B
T1= 32.9％，C1=17.1％
G1 + C1 = 35.8％
A1 = 31.3％
例4.一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的（ ）
A.28%、22% B．22%、28%
C.23%、27% D．26%、24%
D
例5.一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占该链碱基总数的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%
C
A1 = 1.4G1
A1+G1 = 24％
G1 = 10％
A1+T1 = 54％
T1 = 26％

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