2023學(xué)年完整公開課版DNA分子的結(jié)構(gòu)

遺傳物質(zhì)應(yīng)具有怎樣的特點？能夠控制蛋白質(zhì)的合成，并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物的性狀。表達遺傳物質(zhì)必定能夠進行自我復(fù)制傳遞結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，不易變化存儲能夠產(chǎn)生可遺傳的變異改變腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸CGAT早在19世紀，人們發(fā)現(xiàn)了DNA的化學(xué)成分：的種類第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而帶來了遺傳學(xué)的徹底變革，更宣告了分子生物學(xué)的誕生。思考題：沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中利用了他人的哪些經(jīng)驗？一、請用剪下的脫氧核苷酸擺出DNA的平面結(jié)構(gòu)請注意以下問題：DNA有幾條鏈？這兩條鏈之間是什么關(guān)系？每條鏈的兩個相鄰的脫氧核苷酸是怎樣連接的兩條鏈之間又是怎么連接的？討論題：４、DNA具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？磷酸、脫氧核糖交替連接——構(gòu)成基本骨架；堿基:2條鏈上的堿基形成堿基對3）內(nèi)側(cè):2）外側(cè)：1）2條鏈的關(guān)系：按反向平行方式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)；通過氫鍵配對堿基之間的氫鍵【課堂反饋】1．下面是DNA的分子的結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中1－10的名稱。12345678109GTCA胞嘧啶腺嘌呤鳥嘌呤胸腺嘧啶脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段12345678910兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接－A－A－C－C－G－G－A－T－－T－T－G－G－C－C－T－A－討論題：1、在數(shù)量上A與T有什么關(guān)系？C與G有什么關(guān)系？－A1－A1－C1－C1－G1－G1－A1－T1－－T2－T2－G2－G2－C2－C2－T2－A2－討論題：2、在數(shù)量上A1與T2什么關(guān)系？C1與G2有什么關(guān)系？拓展題：你能根據(jù)堿基互補配對原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律?！逜＝T，G＝C∴AG＝TC∴AGT＋C（）（）

50％也可以寫成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個不互補堿基之和，并為堿基總數(shù)的。ATCGATCGACTGACTG相等50％A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。雙鏈DNA分子中規(guī)律二：一條單鏈的AG/TC的值與另一條互補鏈的AG/TC的值是關(guān)系。規(guī)律三：一條單鏈的AT/GC的值與另一條互補鏈的AT/GC的值是關(guān)系，也與整個DNA分子中的AT/GC的值。倒數(shù)相等相等DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)1兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行2堿基對排在內(nèi)側(cè),磷酸和脫氧核糖交替連接排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架3堿基互補配對原則A-TC-G★分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性知識鞏固：1．根據(jù)堿基互補配對原則，在A≠G時，雙鏈DNA分子中，下列四個式子中正確的是（）

C某生物細胞DNA分子的堿中，腺嘌呤的分子數(shù)占22％，那么，胞嘧啶的分子數(shù)占（）A．11％B．22％C．28％D．44％C5、若DNA分子的一條鏈中（AT）/（CG）=a，則其互補鏈中該比值為（）A、aB、1/aC、1D、1—1/a6、若DNA分子中一條鏈的堿基摩爾比為A︰C︰G︰T＝1︰15︰2︰25，則其互補鏈中嘌呤堿基與嘧啶堿基的摩爾比為（）A5︰4B4︰3C3︰2D5︰2AB7、已知一段雙鏈DNA中堿基的對數(shù)和腺嘌呤的個數(shù)，能否知道這段DNA中4種堿基的比例和AC：TG的值A(chǔ)、能B、否C、只能知道AC：TG的值D、只能知道四種堿基的比例A8、在含有4種堿基的DNA區(qū)段中，有腺嘌呤a個，占該區(qū)段全部堿基的比例為b，則A、b≤05B、b≥05C、胞嘧啶為a（1/2b-1個D、胞嘧啶為b1/2a-1個C制作DNA模型4、堿基互補配對有關(guān)計算設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：A1=T2=，T1=A2=y，G1=C2=m，C1=G2=n。A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈①=TCAG=TGAC④=A2T2A1T1=G2C2G1C1T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，則=a1A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==則在DNA雙鏈中：A=T，G=C②=aA1T1%=A2T2%=A總T總%C1G1%=C2G2%=C總G總%⑤☆☆☆☆有關(guān)DNA中的堿基計算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因為DNA分子中，AG=TC。所以，A=50%–23%=27%2、在DNA的一個單鏈中，AG/TC=04，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？若DNA的一個單鏈中，AT/GC=04，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？251;04043、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100已知：AT=54，則GC=46所以，G1C1=G2C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G

2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知 A+T總=54%,則=46%G+C總所以G1+C11/2總=46%.已知1/2總G1=22%所以1/2總C1=46%–22%=24%因為G2=C1所以1/2總G2=24%24%DNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系１、雙鏈DNA分子中：也即是：（AG）/（TC）G=C；即AG=或AC=TG，=1TC所以：（AG）占整條DNA鏈堿基總數(shù)的同理:（TC）也占整條DNA鏈堿基總數(shù)的50%50%A=T，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（G１=C２）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（A１=T２）；２、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C4、堿基互補配對有關(guān)計算設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：A1=T2=，A2=T1=y，G1=C2=m，G2=C1=n。則在DNA雙鏈中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈①推論：=TCAG=TGAC②=A2+T2A1+T1=G2+C2G1+C1T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，則=a1A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==1、堿基互補配對有關(guān)計算設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。則在DNA雙鏈中：A=T，G=CA

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈①雙鏈中兩個不互補的堿基之和相等。推理：兩鏈中不互補的堿基和與兩鏈堿基總數(shù)之比等于50%（1/2）。推論：=TCAG=TGAC=A+T+G+CA+G21一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中互補堿基的和。一條鏈中不互補堿基的和之比等于另一條鏈中這種比值的倒數(shù)。A1+G

1T

1+C1T

2+C2A2+G2=A1+C1T

1+G1T

2+G2A2+C2=T

2+C2A2+G2③A1+G

1T

1+C1=a，則=a1②=A2+T2A1+T1=G2+C2G1+C1a兩條鏈中互補堿基和與兩條鏈堿基總數(shù)之比，與任意一條鏈的這種比值相等。A+TA+T+G+CA

1

+T

1

+G1

+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2+T2④=a，則A+T+G+CA+T=A1+T1+G1+C1A1+T1★雙鏈DNA分子中相互配對堿基和的比值等于其中任何一條鏈的相應(yīng)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；C2G2一條鏈中的A1=T2另一條鏈同理:（A1T1）/（G1C1）=（A1G1）/（T1C1）=，

則則（A2T2）/（G2C2）=a，a。b1/b。（A2G2）/（T2C2）=３、雙鏈DNA分子中：即：（A1T1）%=（A2T2）%=總（AT）%，同理（G1C1）%=（G2C2）%=總（GC）%重要公式：在雙鏈DNA分子的一條鏈中，AT的和占該鏈的堿基比率等于另一條鏈中AT的和占該鏈的堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中AT的和占整個DNA分子的堿基比率。練習(xí)題1、某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，則鳥嘌呤的分子數(shù)占32%或者：AG=TC=50%結(jié)論：兩個非互補配對堿基之和占DNA堿基總數(shù)的50%因為A=T=18%，所以GC=答：又因為G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以AT=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，下列哪項因物種而異（）A、（AC）/（TG）B、（AG）/（TC）C、（