2023学年完整公开课版DNA分子的结构

遗传物质应具有怎样的特点？能够控制蛋白质的合成，并通过控制蛋白质的合成来影响生物的性状。表达遗传物质必定能够进行自我复制传递结构相对稳定，不易变化存储能够产生可遗传的变异改变腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸CGAT早在19世纪，人们发现了DNA的化学成分：的种类第二节DNA分子的结构1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。思考题：沃森和克里克在构建模型的过程中利用了他人的哪些经验？一、请用剪下的脱氧核苷酸摆出DNA的平面结构请注意以下问题：DNA有几条链？这两条链之间是什么关系？每条链的两个相邻的脱氧核苷酸是怎样连接的两条链之间又是怎么连接的？讨论题：４、DNA具有怎样的立体结构？磷酸、脱氧核糖交替连接——构成基本骨架；碱基:2条链上的碱基形成碱基对3）内侧:2）外侧：1）2条链的关系：按反向平行方式盘绕成双螺旋结构；通过氢键配对碱基之间的氢键【课堂反馈】1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。12345678109GTCA胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胸腺嘧啶脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段12345678910两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接－A－A－C－C－G－G－A－T－－T－T－G－G－C－C－T－A－讨论题：1、在数量上A与T有什么关系？C与G有什么关系？－A1－A1－C1－C1－G1－G1－A1－T1－－T2－T2－G2－G2－C2－C2－T2－A2－讨论题：2、在数量上A1与T2什么关系？C1与G2有什么关系？拓展题：你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。∵A＝T，G＝C∴AG＝TC∴AGT＋C（）（）

50％也可以写成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和，并为碱基总数的。ATCGATCGACTGACTG相等50％A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。双链DNA分子中规律二：一条单链的AG/TC的值与另一条互补链的AG/TC的值是关系。规律三：一条单链的AT/GC的值与另一条互补链的AT/GC的值是关系，也与整个DNA分子中的AT/GC的值。倒数相等相等DNA分子的结构小结★化学组成：基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子磷酸★空间结构规则的双螺旋结构1两条脱氧核苷酸长链反向平行2碱基对排在内侧,磷酸和脱氧核糖交替连接排在外侧，构成基本骨架3碱基互补配对原则A-TC-G★分子结构的多样性和特异性知识巩固：1．根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（）

C某生物细胞DNA分子的碱中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占（）A．11％B．22％C．28％D．44％C5、若DNA分子的一条链中（AT）/（CG）=a，则其互补链中该比值为（）A、aB、1/aC、1D、1—1/a6、若DNA分子中一条链的碱基摩尔比为A︰C︰G︰T＝1︰15︰2︰25，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔比为（）A5︰4B4︰3C3︰2D5︰2AB7、已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段DNA中4种碱基的比例和AC：TG的值A、能B、否C、只能知道AC：TG的值D、只能知道四种碱基的比例A8、在含有4种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则A、b≤05B、b≥05C、胞嘧啶为a（1/2b-1个D、胞嘧啶为b1/2a-1个C制作DNA模型4、碱基互补配对有关计算设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2=，T1=A2=y，G1=C2=m，C1=G2=n。A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链①=TCAG=TGAC④=A2T2A1T1=G2C2G1C1T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，则=a1A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==则在DNA双链中：A=T，G=C②=aA1T1%=A2T2%=A总T总%C1G1%=C2G2%=C总G总%⑤☆☆☆☆有关DNA中的碱基计算1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，AG=TC。所以，A=50%–23%=27%2、在DNA的一个单链中，AG/TC=04，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？若DNA的一个单链中，AT/GC=04，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？251;04043、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。解析一：设DNA分子碱基总数为100已知：AT=54，则GC=46所以，G1C1=G2C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11则:G2=23–11=12G

2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知 A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C11/2总=46%.已知1/2总G1=22%所以1/2总C1=46%–22%=24%因为G2=C1所以1/2总G2=24%24%DNA分子中各种碱基的数量关系１、双链DNA分子中：也即是：（AG）/（TC）G=C；即AG=或AC=TG，=1TC所以：（AG）占整条DNA链碱基总数的同理:（TC）也占整条DNA链碱基总数的50%50%A=T，在双链DNA分子中，同理,一条链中碱基G的数量等于另一条链中碱基C的数量（G１=C２）一条链中碱基A的数量等于另一条链中碱基T的数量（A１=T２）；２、双链DNA分子中：注意：在单链DNA中，A不一定等于T；G也不一定等于C4、碱基互补配对有关计算设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2=，A2=T1=y，G1=C2=m，G2=C1=n。则在DNA双链中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链①推论：=TCAG=TGAC②=A2+T2A1+T1=G2+C2G1+C1T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，则=a1A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==1、碱基互补配对有关计算设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链①双链中两个不互补的碱基之和相等。推理：两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于50%（1/2）。推论：=TCAG=TGAC=A+T+G+CA+G21一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。A1+G

1T

1+C1T

2+C2A2+G2=A1+C1T

1+G1T

2+G2A2+C2=T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，则=a1②=A2+T2A1+T1=G2+C2G1+C1a两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。A+TA+T+G+CA

1

+T

1

+G1

+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2+T2④=a，则A+T+G+CA+T=A1+T1+G1+C1A1+T1★双链DNA分子中相互配对碱基和的比值等于其中任何一条链的相应比值。A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==同理：G+CA+T+G+C==A

1

+T

1

+G1

+C1G1+C1A2+T2+G2+C2G2+C2（G+C）12G1+C1G2+C2==推理：A1T1=同理：G1C1=

T1=A2;G1=C2;C1=G2T2A2；C2G2一条链中的A1=T2另一条链同理:（A1T1）/（G1C1）=（A1G1）/（T1C1）=，

则则（A2T2）/（G2C2）=a，a。b1/b。（A2G2）/（T2C2）=３、双链DNA分子中：即：（A1T1）%=（A2T2）%=总（AT）%，同理（G1C1）%=（G2C2）%=总（GC）%重要公式：在双链DNA分子的一条链中，AT的和占该链的碱基比率等于另一条链中AT的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中AT的和占整个DNA分子的碱基比率。练习题1、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占32%或者：AG=TC=50%结论：两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的50%因为A=T=18%，所以GC=答：又因为G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以AT=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%2、构成双链DNA分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（）A、（AC）/（TG）B、（AG）/（TC）C、（