DNA是 主 要 的 遺 傳 物 質(zhì)核 心 問(wèn) 題 ： 誰(shuí) 在 充 當(dāng) 生 物 的 遺 傳 物 質(zhì) 角 色 ？說(shuō) 明 DNA是 遺 傳 物 質(zhì) 的 實(shí) 驗(yàn) 證 據(jù) ： 肺 炎 雙 球 菌 的 轉(zhuǎn) 化 實(shí) 驗(yàn) 噬 菌 體 侵 染 細(xì) 菌 的 實(shí) 驗(yàn)說(shuō) 明 DNA不 是 唯 一 遺 傳 物 質(zhì) 的 實(shí) 驗(yàn) 證 據(jù) ： 煙 草 花 葉 病 毒 的 重 建 實(shí) 驗(yàn)重 點(diǎn) 內(nèi) 容 ： 1、 病 毒 和 人 體 內(nèi) 的 遺 傳 物 質(zhì) 分 別 是 （ ） .DNA、 DNA .RNA、 DNA .DNA或 RNA、 DNA和 RNA .DNA或 RNA、 DNAD 第 二 節(jié) DNA的 分 子 結(jié) 構(gòu) 資 料 1 ： 20世 紀(jì) 50年 代 ， 倫 敦 大 學(xué) 物 理 學(xué) 家 威 爾 金 斯和 化 學(xué) 家 富 蘭 克 林 得 到 了 DNA的 X射 線 晶 體 衍 射 圖 像 ,指 出 DNA為 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) ， 由 A、 G 、 C、 T 四 種 脫 氧核 苷 酸 組 成 。威 爾 金 斯 富 蘭 克 林 和 她 的 DNA衍 射 圖 譜一 、 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 的 發(fā) 現(xiàn) NA雙 螺 資 料 2： 沃 森 、 克 里 克 和 威 爾 金 斯 都 認(rèn) 識(shí) 到 ， DNA是一 個(gè) “ 糖 -磷 酸 ” 骨 架 在 外 側(cè) 、 堿 基 在 內(nèi) 側(cè) 的 分 子 ，堿 基 間 以 氫 鍵 相 連 。資 料 3： 美 國(guó) 卡 伽 夫 等 人 在 研 究 DNA分 子 的 組 成 時(shí) 發(fā) 現(xiàn) ，A和 T的 分 子 數(shù) 相 等 ， G 和 C的 分 子 數(shù) 相 等 ， 但 A+T的 量不 一 定 等 于 G +C的 量 ， 稱 為 卡 伽 夫 法 則 。卡 伽 夫資 料 4 ： A和 T通 過(guò) 2個(gè) 氫 鍵 相 連 ，G 和 C通 過(guò) 3個(gè) 氫 鍵 相 連 。建 構(gòu) DNA模 型 1952年 ， 沃 森 和 克 里 克 從 查 哥 夫 那 里 得 到了 一 個(gè) 重 要 信 息 ， 腺 嘌 呤 的 量 等 于 胸 腺 嘧啶 ， 鳥(niǎo) 嘌 呤 的 量 等 于 胞 嘧 啶 。 又 根 據(jù) 古 倫德 于 1948年 提 出 的 堿 基 間 以 氫 鍵 相 連 的 理論 ， 改 變 的 堿 基 配 對(duì) 方 式 ， 構(gòu) 建 了 新 的 DNA模 型 ， 同 時(shí) 也 能 解 釋 DNA的 復(fù) 制 。 沃 森 和 克 里 克 于 1953年 2月 28日 研 究 成 功 第一 個(gè) DNA分 子 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 沃 森 和 克 里 克 于 年 月 日 研 究 成 功 第一 個(gè) 分 子 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 1953年 4月 25日 ， 沃 森 和 克 里 克 在 自 然 雜 志 上 發(fā) 表 論 文 核 酸 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 脫 氧 核 糖 核 酸 的 一 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 模 型 ， 從 此 真 正意 義 上 的 分 子 生 物 學(xué) 誕 生 了 ， 他 倆 和 威 爾 金 斯共 同 獲 得 1962年 諾 貝 爾 生 理 學(xué) 或 醫(yī) 學(xué) 獎(jiǎng) 。 富 蘭克 林 原 本 也 應(yīng) 該 獲 獎(jiǎng) 的 ， 但 由 于 她 在 1958年 因癌 癥 早 逝 而 未 能 得 到 此 項(xiàng) 殊 榮 。 沃 森 、 克 里 克 和 英 國(guó) 物 理 學(xué) 家 威 爾 金 斯 因 發(fā) 現(xiàn) 生命 的 雙 螺 旋 而 榮 獲 1962年 諾 貝 爾 醫(yī) 學(xué) 生 理 學(xué) 獎(jiǎng) 。左 一 ： 威 爾 金 斯左 三 ： 克 里 克左 五 ： 沃森 沃 森 和 克 里 克 沃 森 和 克 里 克 重 溫 當(dāng) 年 美 國(guó) 生 物 學(xué) 家 沃 森 (生 于 1928年 )和 英 國(guó) 物 理 學(xué) 家 克 里 克DNA分 子 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 的 研 究 發(fā) 現(xiàn)沃 森 在 浙 江 大 學(xué) 沃 森 學(xué) 院 名 譽(yù) 教 授2004年 7月 28日 深 夜 ， 弗 朗 西 斯 克 里 克 在 與 結(jié) 腸 癌 進(jìn) 行 了 長(zhǎng)時(shí) 間 的 搏 斗 之 后 ， 在 加 州 圣 地 亞 哥 的 桑 頓 醫(yī) 院 里 逝 世 ， 享 年88歲 。 2003年 金 秋 ， 沃 森 先 生 應(yīng) 邀 再 次 到 中 國(guó) 訪 問(wèn) ， 并 參 加 隆 重 的 “沃森 基 因 組 學(xué) 研 究 院 ”成 立 典 禮 。 2006年 10月 24日 就 聘 為 浙 江 大 學(xué) 名 譽(yù) 教 授 。 脫 氧 核 苷 酸基 本 單 位 ：P 脫 氧 核 糖 含 氮 堿 基磷 酸脫 氧 核 糖含 氮 堿 基脫 氧 核 苷 酸元 素 組 成 ： C H O N P 組 成 脫 氧 核 苷 酸 的 堿 基 ：胞 嘧 啶 （ C） 胸 腺 嘧 啶 （ T）腺 嘌 呤 （ A） 鳥(niǎo) 嘌 呤 （ G ）因 此 ， 脫 氧 核 苷 酸 也 有 4種 腺 膘 呤 脫 氧 核 苷 酸A 胞 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸C鳥(niǎo) 瞟 呤 脫 氧 核 苷 酸G T胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 兩 個(gè) 脫 氧 核 苷 酸 通 過(guò) 磷 酸 二 酯 鍵 連 接連 接 DNA平 面 結(jié) 構(gòu) 基 本 單 位 ：脫 氧 核 苷 酸 AAA TTTGGGGCC CA TC （ 1） DNA分 子 是 由 兩 條反 向 平 行 的 脫 氧 核 苷 酸長(zhǎng) 鏈 盤(pán) 旋 成 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 。DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) DNA的 空 間 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 雙螺旋 AAA TTTGGGGCC CA TC （ 1） DNA分 子 是 由 兩 條反 向 平 行 的 脫 氧 核 苷 酸長(zhǎng) 鏈 盤(pán) 旋 成 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 。（ 2） DNA分 子 中 的 脫 氧核 糖 和 磷 酸 交 替 連 接 ，排 列 在 外 側(cè) ， 構(gòu) 成 基 本骨 架 ； 堿 基 在 內(nèi) 側(cè) 。DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 磷 酸 、 脫 氧 核 糖 交 替連 接 構(gòu) 成 基 本骨 架 ；堿 基 :2條 鏈 上 的 堿基 通 過(guò) 氫 鍵 形 成 堿基 對(duì)3.內(nèi) 側(cè) :2.外 側(cè) ：1.由 2條 鏈 按 反 向 平 行方 式 盤(pán) 繞 成 雙 螺 旋 結(jié)構(gòu) ； 三 、 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 判 斷 DNA分 子 的 任 一 條 鏈 中 AT， G C 每 個(gè) 堿 基 分 子 上 均 連 接 著一 個(gè) 磷 酸 和 一 個(gè) 脫 氧 核 糖 每 個(gè) 磷 酸 分 子 都 直 接 和 兩個(gè) 脫 氧 核 糖 相 連 每 個(gè) DNA片 段 中 ， 游 離 的磷 酸 集 團(tuán) 有 2個(gè) DNA分 子 一 條 鏈 上 相 鄰 的 A與 T通 過(guò) 氫 鍵 連 接 A與 T配 對(duì) ； G 與 C配 對(duì) A A C C G G A T T T G G C C T AA T之 間 形 成 2個(gè) 氫 鍵 C G 之 間 形 成 3個(gè) 氫 鍵 DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)情況圖解 堿 基 對(duì)另 一 堿 基 對(duì)嘌 呤 和 嘧 啶 之 間 通 過(guò) 氫 鍵 配 對(duì) ， 形 成堿 基 對(duì) ， 且 A只 和 T配 對(duì) 、 C只 和 G配 對(duì) ，這 種 堿 基 之 間 的 一 一 對(duì) 應(yīng) 的 關(guān) 系 就 叫做 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 。A TGC 氫 鍵 AAA TTTGGGGCC CAT C 你 注 意 到 了 嗎 ？?jī)?條 長(zhǎng) 鏈 上 的脫 氧 核 糖 與 磷酸 交 替 排 列 的順 序 是 穩(wěn) 定 不變 的 。長(zhǎng) 鏈 中 的 堿 基 對(duì)的 排 列 順 序 是 千變 萬(wàn) 化 的 。 兩 條 長(zhǎng) 鏈 上 的 脫氧 核 糖 與 磷 酸 交替 排 列 的 順 序 是穩(wěn) 定 不 變 的 。長(zhǎng) 鏈 中 的 堿 基 對(duì)的 排 列 順 序 是 千變 萬(wàn) 化 的 。DNA分 子 結(jié)構(gòu) 穩(wěn) 定 性DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 特異 性 和 多 樣 性 就體 現(xiàn) 在 特 定 的 堿基 （ 對(duì) ） 排 列 順序 中 。你 注 意 到 了 嗎 ？ DNA分 子 的 特 性 ： 多 樣 性 ： DNA分 子 堿 基 對(duì) 的 排 列 順 序 千 變 萬(wàn) 化 。一 個(gè) 最 短 的 DNA分 子 也 有 4000個(gè) 堿 基 對(duì) ，可 能 的 排 列 方 式 就 有 44000種 。 特 異 性 ： 特 定 的 DNA分 子 具 有 特 定 的 堿 基 排 列 順 序 。不 同 的 生 物 ， 堿 基 對(duì) 的 數(shù) 目 可 能 不 同 ， 堿 基對(duì) 的 排 列 順 序 肯 定 不 同 。 穩(wěn) 定 性 ： 空 間 結(jié) 構(gòu) 雙 螺 旋 、 平 面 結(jié) 構(gòu) 有 基 本 骨 架和 氫 鍵 。 化 學(xué) 組成 單 位雙螺旋結(jié)構(gòu) 基 本 單 位 脫 氧 核 苷 酸種 類(lèi) 四 種 A、 C 、 G 、 T 主 要 特 點(diǎn) 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 原 則 DNA分 子 的 多樣 性 和 特 異 性 由 兩 條 反 向 平 行 的 脫 氧 核 苷 酸 長(zhǎng) 鏈 盤(pán) 旋而 成 。 外 側(cè) 由 脫 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替 連 接 構(gòu) 成 基本 骨 架 ， 堿 基 排 列 在 內(nèi) 側(cè) 。 DNA分 子 兩 條 鏈 上 的 堿 基 通 過(guò) 氫 鍵 連 接成 堿 基 對(duì) 。 堿 基 （ 對(duì) ） 的 排 列 順 序 不 同A A C C G G A TT T G G C C T A 一 分 子 含 氮 堿 基一 分 子 脫 氧 核 糖一 分 子 磷 酸 DNA高 科 技 的 標(biāo) 志中 關(guān) 村 高 科 技 園 區(qū) 的 DNA雕 塑 圖 核 糖基 本 單 位 ： 核 糖 核 苷 酸 一 分 子 核 糖一 分 子 含 N堿 基一 分 子 磷 酸核 糖 結(jié) 構(gòu) ：1. RNA的 化 學(xué) 組 成 :DNA和 RNA的 化 學(xué) 成 分 比 較 : 比 較 項(xiàng) 目 DNA RNA基 本 單 位五 碳 糖含 氮 堿 基結(jié) 構(gòu)主 要 存 在 部 位DNA、 RNA的 主 要 區(qū) 別脫 氧 核 苷 酸 核 糖 核 苷 酸脫 氧 核 糖 核 糖A T G C A U G C雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 單 鏈 結(jié) 構(gòu)細(xì) 胞 核 （ 線 、 葉 ） 細(xì) 胞 質(zhì)穩(wěn) 定 性 高 低 例 1、 猴 、 SARS病 毒 、 大 腸 桿 菌 中 參與 構(gòu) 成 核 酸 的 堿 基 種 類(lèi) ， 依 次 分 別是 （ ） 、 、 5 、 4、 8、 4、 4 5、 4、 4B 、 雙 鏈 DNA分 子 中 ：也 即 是 ： （ A+G ） /（ T+C）G =C；即 A+G = 或 A+C=T+G ，= 1T+C所 以 ： （ A+G ） 占 整 條 DNA鏈 堿 基 總 數(shù) 的同 理 :（ T+C） 也 占 整 條 DNA鏈 堿 基 總 數(shù) 的 50%50%A=T， 1、 在 一 條 雙 鏈 DNA分 子 中 ， 腺 嘌 呤 占 35%， 它 所 含 的 胞嘧 啶 應(yīng) 占 ： A、 15% B、 30% C 、 35% D 、 70%2、 在 雙 鏈 DNA中 有 鳥(niǎo) 嘌 呤 P個(gè) ， 占 全 部 堿 基 的 比 例 為 N / M （ M 2N） ， 則 該 DNA分 子 中 腺 嘌 呤 的 數(shù) 目 是 ： A 、 P B、 （ PM / N） + P C、 （ PM / 2N） P D 、 PM / 2NA C 在 雙 鏈 DNA分 子 中 ，同 理 ,一 條 鏈 中 堿 基 G 的 數(shù) 量 等 于 另 一 條 鏈中 堿 基 C的 數(shù) 量 （ G =C ）一 條 鏈 中 堿 基 A的 數(shù) 量 等 于 另 一 條 鏈中 堿 基 T的 數(shù) 量 （ A =T ） ； 、 雙 鏈 DNA分 子 中 ： 注 意 ： 在 單 鏈 DNA中 ， A不 一 定 等 于 T； G 也 不 一 定 等 于 C A1+T1=同 理 ： G 1+C1= T1 = A2 ; G 1 = C2 ; C1 = G 2 T2+A2 ； C2+G 2一 條 鏈 中 的 A1=T2 (另 一 條 鏈 )同 理 : （ A1+T1） /（ G 1+C1） =則 （ A2+T2） /（ G 2+C2） = aa 、 雙 鏈 DNA分 子 中 ：（ A總 +T總 ） /（ G 總 +C總 ） =a 互 補(bǔ) 堿 基 和 之 比 在 整 個(gè) DNA分 子以 及 任 意 鏈 上 均 相 等 （ A1+G 1） /（ T1+C1） = 則 b 1 / b（ A2+G 2） /（ T2+C2） = （ A總 + G 總 ） /（ T總 +C總 ） =1非 互 補(bǔ) 堿 基 和 之 比 在 兩 條 鏈 間 互 為倒 數(shù) ， 在 整 個(gè) DNA分 子 中 比 值 為 1 3、 在 DNA的 一 個(gè) 單 鏈 中 ， A+G/T+C=0.4，上 述 比 例 在 其 互 補(bǔ) 鏈 和 整 個(gè) DNA分 子 中 分別 是 多 少 ？4、 若 DNA的 一 個(gè) 單 鏈 中 ， A+T/G+C=0.4，上 述 比 例 在 其 互 補(bǔ) 鏈 和 整 個(gè) DNA分 子 中 分別 是 多 少 ？ 2.5 10.4 0.4 A2+T2第 2條 鏈 A總 +T總總= =G 1+C1第 1條 鏈 G 2+C2第 2條 鏈 G 總 +C總總= =4、 雙 鏈 DNA分 子 中 ：A1+T1第 1條 鏈第 條 鏈 即 ： （ A1+T1） %=（ A2+T2） %=總 （ A+T） %， 同 理 （ G1+C1） %=（ G2+C2） %=總 （ G+C） % 重 要 公 式 ： 在 雙 鏈 DNA分 子 的 一 條 鏈 中 ， A+T的 和 占 該 鏈 的 堿 基 比 率 等 于 另 一 條 鏈中 A+T的 和 占 該 鏈 的 堿 基 比 率 ， 還 等 于雙 鏈 DNA分 子 中 A+T的 和 占 整 個(gè) DNA分子 的 堿 基 比 率 。 5、 某 雙 鏈 DNA片 段 中 ， A占 23%， 其 中 一 條 鏈中 的 C占 該 單 鏈 的 24%， 問(wèn) 另 一 條 鏈 中 的 C占 多少 ？ 30% 1、 某 生 物 細(xì) 胞 DNA分 子 的 堿 基 中 ， 腺 嘌 呤 的分 子 數(shù) 占 18%， 則 鳥(niǎo) 嘌 呤 的 分 子 數(shù) 占 . 32%或 者 ： A+G=T+C=50% 結(jié) 論 ： 兩 個(gè) 非 互 補(bǔ) 配 對(duì) 堿 基 之 和 占 DNA堿 基 總 數(shù) 的 50% 因 為 A=T=18%， 所 以 G+C= 答 ： 又 因 為 G=C， A=18%， 所 以 G=50%-18%=32% 所 以 A+T=36%； 100%-36%=64% 因 此 G=C=32% 2、 構(gòu) 成 雙 鏈 DNA分 子 的 四 種堿 基 之 間 的 關(guān) 系 ， 下 列 哪 項(xiàng) 因物 種 而 異 （ ） A、 （ A+C） /（ T+G） B、 （ A+G） /（ T+C）C、 （ A+T） /（ G+C） D、 A / T 或 G / C C 3、 DNA的 一 條 鏈 中 A+G /T+C=2，另 一 條 鏈 中 相 應(yīng) 的 比 是 -， 整 個(gè)DNA分 子 中 相 應(yīng) 的 比 是 -。 DNA的 一 條 鏈 中 A+T/C+G =2，另 一 條 鏈 中 相 應(yīng) 的 比 是 ， 整個(gè) DNA分 子 中 相 應(yīng) 的 比 是 。 0.512 2 4、 某 DNA分 子 的 一 條單 鏈 中 ， A占 20 ， T占 30 ， 則 該 DNA分子 中 的 C占 全 部 堿 基的 。 25% 5、 雙 鏈 DNA分 子 中 ， G 占?jí)A 基 總 數(shù) 的 38 ， 其 中 一 條鏈 中 的 T占 堿 基 總 數(shù) 的 5 ，那 么 另 一 條 鏈 中 的 T占 堿 基總 數(shù) 的 。 7% 核 酸 種 類(lèi) 的 判 斷 一 段 核 苷 酸 鏈 中 的 堿 基 組 成 為 ： 35 的 A、 20 的 C、 35的 G、 10 的 T。 它 是 一 段A 雙 鏈 DNA B 單 鏈 DNAC 雙 鏈 RNA D 單 鏈 RNA檢 測(cè) 某 生 物 樣 品 中 堿 基 比 例 ， 其 嘌 呤 與 嘧 啶 含 量 不 等 ， 則 該生 物 樣 品 不 可 能 是A. 大 腸 桿 菌 B. 流 感 病 毒C. 噬 菌 體 D. 人 體 細(xì) 胞