DNA分子的結(jié)構(gòu)計(jì)算全部

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)2021/5/91學(xué)習(xí)目標(biāo)DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)DNA分子的特性有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算2021/5/92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(niǎo)嘌呤四種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)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(lèi)：嘌呤、嘧啶1、DNA的基本單位是什么？2、每個(gè)基本單位是由哪幾部分構(gòu)成的？3、構(gòu)成一分子脫氧核苷酸的三個(gè)組分是如何連接的？4、組成DNA的堿基分幾類(lèi)？有幾種？英文縮寫(xiě)和中文名稱(chēng)分別是什么？5、依據(jù)堿基的不同，構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸有多少種？分別是什么？2021/5/93AAATTTGGGGCCCATC1.DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的雙螺旋結(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)。3.兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)A＝T、G≡C2021/5/941、DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子是有

條鏈組成，

盤(pán)旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過(guò)

連接成堿基對(duì)，并遵循

原則反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)2二、DNA模型分析（A與T、C與G配對(duì)）。2021/5/95堿基對(duì)另一堿基對(duì)ATGC氫鍵G與C形成三個(gè)氫鍵，A與T形成兩個(gè)氫鍵，因此C與G比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。2021/5/96DNA分子的結(jié)構(gòu)特性2）多樣性：

堿基有4種：A、T、G、C。堿基對(duì)有4種：A—T、T—A、G—C、C—G。在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算最短DNA分子有多少種？4

種40003）特異性：

特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。1)穩(wěn)定性：脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保持雙鏈平行，氫鍵的作用力保持雙鏈的結(jié)構(gòu)牢固。DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。DNA分子中的堿基對(duì)排列順序就代表了遺傳信息。2021/5/97例題1：將雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子徹底水解，得到的產(chǎn)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D C、H、O、N、P五種元素例題2：將雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子初步水解，得到的產(chǎn)物是（ ）CB2021/5/98下面是DNA的分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)出圖中1－10的名稱(chēng)。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥(niǎo)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(duì)9.氫鍵10.脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈【課堂反饋P51】2021/5/99A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n1、雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%,且不互補(bǔ)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(guī)律總結(jié)：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A=T，C=GA+C==n=（A+T+C+G）

50%T+GA+G=T+C=12021/5/910A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=n=n1、雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%,且不互補(bǔ)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(guī)律總結(jié)：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A=T，C=GA+C==n=（A+T+C+G）

50%T+GA+G=T+C=12021/5/9113、雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)。1nA2+G2T2+C2=4、雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%T1+C1=n

A1+G12021/5/9125、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A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈AA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2

=A1+T1+G1+C1A1

=m%n%m%+n%2100100m%n%2021/5/913

設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，則：

A1=T2

，A2=T1G1=C2

，G2=C1且在DNA雙鏈中：

A=T;G=C

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈嘌呤堿基總數(shù)=嘧啶堿基總數(shù)規(guī)律1:A+G=C+T

注意：A+T=C+G？重點(diǎn)：有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算2021/5/914（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=（A+G）/（A+T+G+C）=引申練習(xí)：111/2規(guī)律2：DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的50%例題：某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C=50%所以A=50%–23%=27%重點(diǎn)：有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算2021/5/915

拓展題：你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律。

∵A=TG=C ∴A+G=T+C∴

也可以寫(xiě)成以下形式：

規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+G()=T+G()=50%A+GT+C=()()=()()=1A+T+G+CA+T+G+CT+GT+CA+CA+G相等一半【課堂反饋P51】2021/5/9161.某雙鏈DNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤占30%，則胸腺嘧啶為_(kāi)____2.一個(gè)DNA分子的堿基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子中，胞嘧啶應(yīng)是_____20%60個(gè)【課堂反饋】2021/5/917例題：在雙鏈DNA中有腺嘌呤P個(gè)，占全部堿基比例N/M（M>2N），則該DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤的個(gè)數(shù)為（

）A.P

B.PM/N+P

C.(PM/2N)－P

D.PM/2NC2021/5/918重點(diǎn)：有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈一條鏈中互補(bǔ)鏈中整個(gè)DNA分子中A1+T1C1+G1＝mA2+T2C2+G2＝？A+TC+G＝？mm規(guī)律3：互補(bǔ)堿基之和（A+T）/(C+G)的比例在整個(gè)DNA分子中的比值和其在任意一條單鏈中的比值都相等2021/5/919一條鏈中互補(bǔ)鏈中整個(gè)DNA分子中規(guī)律4：不互補(bǔ)堿基之和（A+G）/(T+C)的的比例在整個(gè)DNA分子中為1，在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)A1+G1T1+C1＝nA2+G2T2+C2＝？A+GT+C＝？1n1重點(diǎn)：有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/920【課堂反饋】例2：在DNA的一個(gè)單鏈，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？2.5

1例1：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？0.40.4A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/921結(jié)論：兩互補(bǔ)堿基之和的比值（A+T）/（G+C）因DNA或生物的種類(lèi)不同而不同例：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在A≠G時(shí)，雙鏈DNA分子中，下列四個(gè)式子中因生物種類(lèi)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】2021/5/922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(bǔ)鏈中嘌呤堿基與嘧啶堿基的摩爾比為（）A5︰4B4︰3C3︰2D5︰2BA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/923【課堂反饋】

例題：某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)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？A1＋T1=54%24%G1+C1=46%A＋T=54%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/924

例：一個(gè)DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)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?yàn)镚+C=46%G=C=23%所以A=T=27%因?yàn)锳1=28%；C1=22%

C=（C1+C2）/2；A=（A1+A2）/2所以

A2=26%；C2=24%

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/925例：分析一條雙鏈DNA分子時(shí),發(fā)現(xiàn)有30%的脫氧核苷酸含腺嘌呤,那么其中一條鏈上含有的鳥(niǎo)嘌呤的最大值是()A.20%B.30%C.40%D.70%C解析：A=30%，G=20%假設(shè)有100個(gè)堿基，則G=20個(gè)一條鏈上G最大比值=20/50=40%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/926例題：在一個(gè)雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列敘述正確的是（）A.脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=mB.堿基之間的氫鍵數(shù)為（3m-2n）/2C.一條鏈中A+T的數(shù)量為nD.G的數(shù)量為m-nABC2021/5/927例：從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例是鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,問(wèn)與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的()Ａ、26%Ｂ、24%

Ｃ、14%Ｄ、11%

AA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/928

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%A2021/5/929例：某DNA分子中A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的34%，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的28%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的比例是多少？38%A1+T1+G1+C1A1+T1=m%A+TA+T+G+C=？m%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈2021/5/930例：在含有四種堿基的DNA區(qū)段中，有腺嘌呤