第2節DNA分子的結構 學習目標 DNA分子結構主要特點DNA分子的特性有關DNA中的堿基計算 回憶一下 脫氧核苷酸 1分子脫氧核糖 1分子含氮堿基 1分子磷酸 脫氧核糖在中間 一邊連接含氮堿基 一邊連接磷酸 A 腺嘌呤 T 胸腺嘧啶 C 胞嘧啶 G 鳥嘌呤 四種 分別是腺嘌呤脫氧核苷酸 鳥嘌呤脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸 兩類 嘌呤 嘧啶 1 DNA的基本單位是什么 2 每個基本單位是由哪幾部分構成的 3 構成一分子脫氧核苷酸的三個組分是如何連接的 4 組成DNA的堿基分幾類 有幾種 英文縮寫和中文名稱分別是什么 5 依據堿基的不同 構成DNA的脫氧核苷酸有多少種 分別是什么 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構 2 DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接 排列在外側 構成基本骨架 堿基在內側 3 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結 形成堿基對 且遵循堿基互補配對原則 DNA雙螺旋結構的主要特點 A T G C 1 DNA分子結構 DNA分子是有條鏈組成 盤旋成結構 交替連接 排列在外側 構成基本骨架 排列在內側 堿基通過連接成堿基對 并遵循原則 反向平行 雙螺旋 脫氧核糖和磷酸 堿基對 氫鍵 堿基互補配對 2 二 DNA模型分析 A與T C與G配對 堿基對 另一堿基對 A T G C 氫鍵 G與C形成三個氫鍵 A與T形成兩個氫鍵 因此C與G比例越大 DNA結構越穩定 DNA分子的結構特性 2 多樣性 堿基有4種 A T G C 堿基對有4種 A T T A G C C G 在生物體內 一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對 請同學們計算最短DNA分子有多少種 3 特異性 特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序 1 穩定性 脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變 堿基互補配對原則保持雙鏈平行 氫鍵的作用力保持雙鏈的結構牢固 DNA分子堿基對的排列順序千變萬化 DNA分子中的堿基對排列順序就代表了遺傳信息 例題1 將雙螺旋結構的DNA分子徹底水解 得到的產物是 A四條多聚脫氧核苷酸鏈B四種脫氧核苷酸C磷酸 脫氧核糖 含氮堿基DC H O N P五種元素 例題2 將雙螺旋結構的DNA分子初步水解 得到的產物是 C B 下面是DNA的分子結構模式圖 說出圖中1 10的名稱 1 胞嘧啶2 腺嘌呤3 鳥嘌呤4 胸腺嘧啶5 脫氧核糖6 磷酸7 胸腺嘧啶脫氧核苷酸8 堿基對9 氫鍵10 脫氧核苷酸長鏈 課堂反饋P51 n 1 雙鏈DNA分子中 兩互補堿基相等 任意兩個不互補堿基之和恒等 各占堿基總數的50 且不互補堿基之和的比值等于1 A C T G T G A C T C A G A G T C 2 雙鏈DNA分子中A T G C等于其中任何一條鏈的A T G C 規律總結 A T C G A C n A T C G 50 T G A G T C 1 n 1 雙鏈DNA分子中 兩互補堿基相等 任意兩個不互補堿基之和恒等 各占堿基總數的50 且不互補堿基之和的比值等于1 A C T G T G A C T C A G A G T C 2 雙鏈DNA分子中A T G C等于其中任何一條鏈的A T G C 規律總結 A T C G A C n A T C G 50 T G A G T C 1 3 雙鏈DNA分子中 互補的兩條鏈中A G T C互為倒數 即兩不互補堿基之和的比值等于另一互補鏈中這一比值的倒數 4 雙鏈DNA分子中 A T占整個DNA分子堿基總數的百分比等于其中任何一條鏈中A T占該鏈堿基總數的百分比 m m 5 一種堿基在兩條鏈中所占的比例等于這種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半 n 100 100 m n 設DNA一條鏈為1鏈 互補鏈為2鏈 根據堿基互補配對原則 則 A1 T2 A2 T1G1 C2 G2 C1且在DNA雙鏈中 A T G C 嘌呤堿基總數 嘧啶堿基總數 規律1 A G C T 注意 A T C G 重點 有關DNA中的堿基計算 A G T C A C T G A G A T G C 引申練習 1 1 1 2 規律2 DNA雙鏈中 任意兩個不互補的堿基之和相等 并為堿基總數的50 例題 某雙鏈DNA分子中 G占23 求A占多少 解析 因為DNA分子中 A G T C 50 所以A 50 23 27 重點 有關DNA中的堿基計算 A T G C A T G C T G T C A C A G 相等 一半 課堂反饋P51 1 某雙鏈DNA分子的堿基中 鳥嘌呤占30 則胸腺嘧啶為 2 一個DNA分子的堿基中 腺嘌呤占20 那么在含有100個堿基對的DNA分子中 胞嘧啶應是 20 60個 課堂反饋 例題 在雙鏈DNA中有腺嘌呤P個 占全部堿基比例N M M 2N 則該DNA分子中鳥嘌呤的個數為 A PB PM N PC PM 2N PD PM 2N C 重點 有關DNA中的堿基計算 m m 規律3 互補堿基之和 A T C G 的比例在整個DNA分子中的比值和其在任意一條單鏈中的比值都相等 規律4 不互補堿基之和 A G T C 的的比例在整個DNA分子中為1 在兩條互補鏈中互為倒數 1 重點 有關DNA中的堿基計算 課堂反饋 例2 在DNA的一個單鏈 A G T C 0 4 上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少 2 51 例1 若DNA的一個單鏈中 A T G C 0 4 上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少 0 40 4 結論 兩互補堿基之和的比值 A T G C 因DNA或生物的種類不同而不同 例 根據堿基互補配對原則 在A G時 雙鏈DNA分子中 下列四個式子中因生物種類不同而不同的是 A A C T G B C G A T C A G C T D A T和G C B 課堂反饋 若DNA分子中一條鏈的堿基摩爾比為A C G T 1 1 5 2 2 5 則其互補鏈中嘌呤堿基與嘧啶堿基的摩爾比為 A5 4B4 3C3 2D5 2 B 課堂反饋 例題 某雙鏈DNA分子中 A與T之和占整個DNA堿基總數的54 其中一條鏈上G占該鏈堿基總數的22 求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數的百分含量 A1 T1 54 24 G1 C1 46 A T 54 例 一個DNA分子中 G和C之和占全部堿基數的46 該DNA分子的一條單鏈中 A和C分別占該單鏈的28 和22 則該DNA分子的另一條單鏈中 A和C分別占這一單鏈的百分比是多少 因為G C 46 G C 23 所以A T 27 因為A1 28 C1 22 C C1 C2 2 A A1 A2 2所以A2 26 C2 24 例 分析一條雙鏈DNA分子時 發現有30 的脫氧核苷酸含腺嘌呤 那么其中一條鏈上含有的鳥嘌呤的最大值是 A 20 B 30 C 40 D 70 C 解析 A 30 G 20 假設有100個堿基 則G 20個一條鏈上G最大比值 20 50 40 例題 在一個雙鏈DNA分子中 堿基總數為m 腺嘌呤數為n 則下列敘述正確的是 A 脫氧核苷酸數 磷酸數 堿基總數 mB 堿基之間的氫鍵數為 3m 2n 2C 一條鏈中A T的數量為nD G的數量為m n ABC 例 從某生物組織中提取DNA進行分析 其四種堿基數的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數的46 又知DNA的一條鏈 H鏈 所含的堿基中28 是腺嘌呤 問與H鏈相對應的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數的 26 24 14 11 A 例 某雙鏈DNA分子中 A T G C 1 5則它的C占全部堿基的 A 20 B 25 C 30 D 35 A 例 某DNA分子中A T占整個DNA分子堿基總數的34 其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數的28 那么 對應的另一條互補鏈上的C占該鏈堿基總數的比例是多少 38 m 例 在含有四種堿基的DNA區段中 有腺嘌呤a個 占該區段全部堿基的比例為b 則 b 0 5b 0 5C 胞嘧啶為a 1 2b 1 D 胞嘧啶為b 1 2a 1 C 對雙鏈DNA分子的敘述 下列哪項是不正確的 A若一條鏈A和T的數目相等 則另一條鏈A和T的數目也相等B若一條鏈G的數目為C的兩倍 則另一條鏈G的數目為C的0 5倍C若一條鏈A T G C 1 2 3 4 則另一條鏈相應堿基比為2 1 4 3D若一條鏈G T 1 2 則另一條鏈C A 2 1 D 例題 分析一個DNA分子時 發現20 的脫氧核苷酸含有A 由此可知 該分子中一條鏈上G含量的最