3.2DNA分子的結(jié)構(gòu)課件 高一生物人教版必修二

ATGC四種脫氧核苷酸聚合形成脫氧核苷酸鏈磷酸二酯鍵AGCTDNA分子的平面結(jié)構(gòu)堿基對(duì)堿基對(duì)氫鍵克里克（1916～2004）在大學(xué)學(xué)的是物理專業(yè)，畢業(yè)后攻讀物理學(xué)研究生。之后學(xué)習(xí)生物學(xué)，1949年進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室?guī)煆挠肿由飳W(xué)家佩魯茨攻讀研究生。

沃森（1928～）

1951年在美國獲得博士學(xué)位后，在一次國際大分子結(jié)構(gòu)研討會(huì)上聆聽了威爾金斯關(guān)于DNA的X射線衍射研究的報(bào)告，引發(fā)了他對(duì)這一研究的興趣。于是他也來到卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，在英國著名分子生物學(xué)家肯德魯?shù)氖窒逻M(jìn)行博士后研究。

探究歷程英國劍橋大學(xué)國王學(xué)院的富蘭克林與威爾金斯富蘭克林拍攝的DNA的X射線衍射圖【結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】螺旋結(jié)構(gòu)探究歷程【問】已知生物大分子之一的蛋白質(zhì)螺旋結(jié)構(gòu)及DNAX衍射圖推測(cè)DNA特點(diǎn)是什么？早凋的“科學(xué)玫瑰”－富蘭克林

她和同事威爾金斯率先采用X射線衍射技術(shù)拍攝到DＮＡ晶體照片，為推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)論提供了決定性的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。她還精確地計(jì)算出DNA分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的軸向與距離。(1920－1958）回眸歷史

英國生物物理學(xué)家威爾金斯計(jì)算出DNA分子螺旋的直徑與長(zhǎng)度。他們二人還對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)作出了確切而關(guān)鍵性的描述：磷酸根在螺旋的外側(cè)，堿基在螺旋內(nèi)側(cè)?；仨鴼v史（1916～）回眸歷史鮑林（1901－1994）是美國著名化學(xué)家，1950年后，鮑林投入了DNA結(jié)構(gòu)的研究。他是最早認(rèn)定DNA分子具有與氨基酸鏈類似的螺旋結(jié)構(gòu)的科學(xué)家。這位化學(xué)家DNA分子的研究除了用X射線衍射技術(shù)以外，還用了一種模型構(gòu)建、就是搭建模型的方法。探究歷程沃森和克里克嘗試了堿基位于外部的不同結(jié)構(gòu)模型：?jiǎn)捂溌菪Y(jié)構(gòu)模型雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型三鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型通過衍射驗(yàn)證及數(shù)據(jù)計(jì)算，證明與實(shí)際不符，被否定。后來發(fā)現(xiàn)堿基具有疏水性，大家有何聯(lián)想？探究歷程【結(jié)論】堿基在內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)探究歷程沃森和克里克進(jìn)一步研究重點(diǎn)：雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型A---AT---TC---CG---G配對(duì)方式化學(xué)家指出配對(duì)違反化學(xué)規(guī)律，又被否定。AGCT

人30.919.919.829.4

雞（母）28.820.521.529.2

鮭29.720.820.429.1

海膽32.817.717.332.1

小麥胚27.322.722.827.1

酵母31.318.717.132.9

大腸桿菌24.726.025.723.6

噬菌體21.328.627.222.9幾種生物的DNA堿基組成(%)查哥夫法則

1.腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(即：A=T)2.鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(即：G=C)查哥夫研究得出的結(jié)論：回眸歷史1952春，沃森和克里克得知查哥夫理論：A的量=T的量C的量=G的量據(jù)此，你認(rèn)為DNA的結(jié)構(gòu)該如何修正？【結(jié)論】A與T配對(duì)，C與G配對(duì)的雙鏈結(jié)構(gòu)探究歷程探究歷程【結(jié)論】雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

1.DNA分子中堿基配對(duì)時(shí)，為什么總是一個(gè)嘌呤和一個(gè)嘧啶配對(duì)呢？答案：（1）兩者空間一大一小，適合DNA兩條鏈間的距離。

動(dòng)動(dòng)腦：1．組成元素：C、H、O、N、P。2．基本單位：脫氧核苷酸(4種)。(1)組成：每個(gè)基本單位(即每個(gè)脫氧核苷酸)又由三個(gè)“一分子”組成，即一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基。(2)其關(guān)系如下：要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)：

（1）能理解并掌握DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。形成科學(xué)的

自然觀和世界觀等生命觀念（2）探索并總結(jié)DNA分子中隱藏的規(guī)律，并思考生命活動(dòng)的規(guī)律。（3）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)DNA的立體結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)觀察能力、分

析理解能力和構(gòu)建物理模型的能力。（4）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的

好奇心和求知欲（5）增強(qiáng)學(xué)生在科學(xué)探究中要善于團(tuán)隊(duì)合作，勇于創(chuàng)新的意識(shí)并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)待科研應(yīng)有鍥而不舍的精神。教學(xué)重點(diǎn)：1、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)2、制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。教學(xué)難點(diǎn)：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。1．知識(shí)方面：概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)闡明堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則及意義2．能力方面：通過嘗試DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作，初步知曉科學(xué)探究的基本方法（如模型建構(gòu)法，學(xué)科知識(shí)的交叉應(yīng)用）。3．情感態(tài)度和價(jià)值觀方面：認(rèn)同與人合作在科學(xué)研究中的重要性；體驗(yàn)科學(xué)探索不是一帆風(fēng)順的，需要鍥而不舍的精神資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈。資料3：

1951年，英國科學(xué)家(威爾金斯和富蘭克林)提供了DNA的X射線衍射圖譜。一、DNA模型建構(gòu)【模型建構(gòu)3】

DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)沃森和克里克嘗試了的不同結(jié)構(gòu)模型單鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型三鏈螺旋結(jié)構(gòu)模型

×

×回眸歷史堿基在外×GAAGTCGCCATCGCATCGATCGGGAA同堿基配對(duì)×資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：（1）腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。（2）同種生物體細(xì)胞中DNA的含量相同，不同種生物的堿基含量不同?！灸Ｐ徒?gòu)4】DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與T、G與C配對(duì)

查哥夫——DNA中A=T,G=CACAGTCATTGAAT兩條鏈反向平行堿基互補(bǔ)配對(duì)模型AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖TP脫氧核糖脫氧核糖APGPCPTP脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖解開DNA結(jié)構(gòu)之謎回眸歷史資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基一、DNA模型建構(gòu)1分子脫氧核苷酸=

+

+

.【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸堿基AGCT磷酸脫氧核糖P核糖含氮堿基A–腺嘌呤U–尿嘧啶G–鳥嘌呤C–胞嘧啶AUGCP含氮堿基AUGC核糖ATGC脫氧核糖2類8種核苷酸3,5-磷酸二酯鍵P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基５’３’３’５’ACT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G脫氧核苷酸的種類資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈?！灸Ｐ徒?gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…一、DNA模型建構(gòu)5’3’資料1：20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈。資料3：

1951年，英國科學(xué)家(威爾金斯和富蘭克林)提供了DNA的X射線衍射圖譜。一、DNA模型建構(gòu)【模型建構(gòu)3】

DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：（1）同一生物的不同組織的DNA堿基組成相同；（2）幾乎所有生物的DNA，腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。（3）不同生物來源的DNA堿基組成不同，表現(xiàn)為A+T/G+C的比值不同?！灸Ｐ徒?gòu)4】DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，A與T、G與C配對(duì)AATTGGCCAT相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間是怎樣連接成鏈的？?jī)蓷l脫氧核苷酸鏈之間是通過什么連接的？5’5’3’3’氫鍵從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)二、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。二、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)5’5’3’3’AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。（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)。三、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。（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氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。三、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)ATGC堿基對(duì)另一堿基對(duì)氫鍵

嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(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。1、DNA分子結(jié)構(gòu)DNA分子是有

條鏈組成，

盤旋成

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

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)2三、DNA模型分析（A與T、C與G配對(duì)）。堿基對(duì)的排列順序不同堿基對(duì)的排列順序中【思考】1、比較不同組的DNA模型有什么不同？2、DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒?3、堿基對(duì)數(shù)量（n）和堿基對(duì)排列方式的關(guān)系?4n

(n代表堿基對(duì)數(shù))

DNA分子的結(jié)構(gòu)特性具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變，堿基配對(duì)的方式穩(wěn)定不變。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。4n

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對(duì)）排列順序中。多樣性：穩(wěn)定性：DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)★化學(xué)元素組成：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)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、多樣性和特異性C、H、O、N、PA+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+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1②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)：∵A=T，C=G∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%=nA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈12③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+G1有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算1、某雙鏈DNA分子中，G占23%，求A占多少？因?yàn)镈NA分子中，A+G=T+C=50%。所以，

A=50%–23%=27%2、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？3.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？2.510.40.43、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。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C1=G2

+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11則:G2=23–11=12G2A2+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?yàn)镚2=C1所以1/2總G2=24%24%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(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_____3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)

DNA分子中G=_____

20%60個(gè)29%4、由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）

A、4120B、1204C、460D、604C練習(xí)：5.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%

AAAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成的。二、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)5’5’3’3’１２３４AGCT下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。５６７８９１０胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脫氧核糖磷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸堿基對(duì)氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(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)AAATTTGGGGCCCATC（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。）（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(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)AAATTTGGGGCCCATC

思考1：ＤＮＡ結(jié)構(gòu)中的哪個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的?哪個(gè)結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？?jī)蓷l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?nèi)f化的。？為什么DNA結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性？共價(jià)鍵氫鍵嘌呤≡嘧啶比較不同區(qū)段DNA模型有什么不同？DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒？堿基對(duì)的排列順序不同堿基對(duì)的排列順序中【思考2】DNA的五四三二一五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、T、G、C三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條長(zhǎng)鏈：反向平行互補(bǔ)的脫氧核苷酸鏈一種結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子的特點(diǎn)穩(wěn)定性：DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）多樣性：DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特異性：特定的DNA具有特定的堿基排列順序。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。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。4n（n表示堿基對(duì)數(shù)）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?！逜＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋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(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)原則應(yīng)用設(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)原則可知：

A1=T2A2=T1G1=C2G2=C1且在DNA雙鏈中：A=T，G=C2.已知1個(gè)DNA分子中有4000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）A．4000個(gè)和900個(gè) B．4000個(gè)和l800個(gè)C．8000個(gè)和1800個(gè)D．8000個(gè)和3600個(gè)C3.DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)DNA分子中G=_____。

29%①在整個(gè)DNA分子中，A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；（A+G）/（T+C）=1②DNA分子的一條鏈中的A1+T1=另一條鏈的T2+A2

；同理，G1+C1=C2+G2③兩個(gè)非配對(duì)堿基之和占?jí)A基總數(shù)的50%。即A+C=T+G=50%，A+G=T+C=50%DNA分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系④如果一條鏈中的(A+T)/(G+C)=a，則另一條鏈中的(A+T)/(G+C)比例也是a；如果一條鏈中的(A+G)/(T+C)=b,則另一條鏈中(A+G)/(T+C)的比例是1/b。DNA分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系⑤在DNA分子中一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，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。即：(A1+T1)%=(A2+T2)%=總(A+T)%同理：(G1+C1)%=(G2+C2)%=總(G+C)%DNA分子各種堿基的數(shù)量關(guān)系2．總結(jié)特點(diǎn)(1)整體：由兩條長(zhǎng)鏈按___________方式盤旋而成。(2)主鏈由______________________交替連接，排列在主鏈________，構(gòu)成基本________；_________排列在內(nèi)側(cè)。(3)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A(腺嘌呤)一定與_______________配對(duì)；G(鳥嘌呤)一定與________________配對(duì)。_________通過兩個(gè)氫鍵相連，__________通過三個(gè)氫鍵相連。反向平行脫氧核糖和磷酸基團(tuán)外側(cè)骨架堿基T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)A與TG與C5．DNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(1)穩(wěn)定性是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性。如：DNA分子基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連結(jié)而成的，從頭至尾沒有變化；堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，即A與T配對(duì)，G與C配對(duì)也不會(huì)改變。(2)多樣性盡管組成DNA分子的堿基只有四種，而且四種堿基的配對(duì)方式只有兩種，但是堿基對(duì)的排列順序可以千變?nèi)f化(4n)，因而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。(3)特異性每個(gè)特定的DNA分子中都有特定的堿基對(duì)排列順序，而特定的堿基對(duì)排列順序中有遺傳效應(yīng)的片段代表遺傳信息，所以每個(gè)特定的DNA分子中都儲(chǔ)存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基對(duì)排列順序就構(gòu)成了DNA分子的特異性。練習(xí)1：下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A．每個(gè)雙鏈DNA分子含有四種脫氧核苷酸B．每個(gè)堿基分子上連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)核糖C．每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)D．雙鏈DNA分子中的一段含有40個(gè)胞嘧啶，就一定會(huì)同時(shí)含有40個(gè)鳥嘌呤B練習(xí)2下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(

)A．DNA分子的基本骨架由“核糖——磷酸”交替排列而成B．整個(gè)DNA分子中，A＝U、G＝CC．與DNA分子中的堿基G直接相連的是脫氧核糖和堿基CD．每個(gè)脫氧核糖均只與一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基相連C練習(xí)3：在一個(gè)DNA分子片段中有200個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有90個(gè)，則這個(gè)DNA片段中含有游離的磷酸基的數(shù)目和氫鍵的數(shù)目依次為(

)A．200個(gè)和400個(gè)B．400個(gè)和510個(gè)C．2個(gè)和510個(gè) D．2個(gè)和400個(gè)C【典例訓(xùn)練1】(2012·威海模擬)如圖為DNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的正確描述是()A.②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B.①②③構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸C.當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，DNA連接酶催化④的形成D.DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T

典型訓(xùn)練2

20世紀(jì)90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有酶催化活性，他們根據(jù)共有序列設(shè)計(jì)并合成了由47個(gè)核苷酸組成的單鏈DNA——E47，它可以催化兩個(gè)底物DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是()A.E47中，嘌呤堿基數(shù)一定等于嘧啶堿基數(shù)B.在E47分子中，堿基數(shù)=脫氧核苷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)C.E47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的D.在E47分子中，每個(gè)脫氧核糖上均連有一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮的堿基

典型訓(xùn)練3

歐洲生物信息研究所得專家們?nèi)涨伴_發(fā)出一項(xiàng)利用DNA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的技術(shù)——DNA粉末存儲(chǔ)技術(shù)，由DNA的4中堿基進(jìn)行編碼，將編碼后的信息制作成實(shí)體DNA分子，冷凍干燥處理后得到粉末狀物體，所含信息由DNA閱讀機(jī)讀取。下列有關(guān)敘述正確的是()A.DNA是脫氧核糖核酸的簡(jiǎn)稱，是所有生物存儲(chǔ)遺傳信息的物質(zhì)B.由4種2000個(gè)脫氧核苷酸組成的DNA分子有多達(dá)41000種排列順序C.DNA的一條單鏈上相鄰的兩個(gè)堿基之間通過氫鍵鏈接D.嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性例4在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C，6個(gè)G，3個(gè)A，7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則（）A．能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸B．所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì)C．能搭建出410種不同的DNA分子模型D．能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段四有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算：1.與結(jié)構(gòu)有關(guān)的堿基計(jì)算①互不的兩種堿基數(shù)量相等，即A=TG=C②任意兩個(gè)不互不的堿基和占總堿基的50%③一條鏈中互補(bǔ)堿基的和等于另一條鏈中這兩種堿基的和A+G=A+C=T+G=T+C=50%（A+T+G+C）A1+T1=A2+T2C1+G1=C2+G2三

有關(guān)DNA中的堿基計(jì)算：1.與結(jié)構(gòu)有關(guān)的堿基計(jì)算④每條單鏈上兩互補(bǔ)堿基占此鏈堿基總數(shù)比例與這兩互補(bǔ)堿基之和占整個(gè)DNA分子比例相等⑤雙鏈DNA中，每條單鏈上互補(bǔ)堿基和之比______；每條單鏈上不互補(bǔ)堿基之和比________(A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)=(A2+T2)/(A2+T2+G2+C2)=(A

+T

)/(A

+T

+G

+C

)相等互為倒數(shù).例1（2014山東5）某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是（）例題2已知某DNA分子中，G和C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%。則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的[]A．32.9%，17.1%B．31.3%，18.7%C．18.7%，31.3%D．17.1%，32.9%DNA分子的特點(diǎn)：②多樣性：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。

③特異性：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。①穩(wěn)定性：ＤＮＡ中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。4n(n表示堿基對(duì)數(shù))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＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋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(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+C

T+GA+C

T+G相等50％2．已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有1000個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）

A．1800個(gè)和800個(gè) B．1800個(gè)和l800個(gè)

C．3600個(gè)和800個(gè)D．3600個(gè)和3600個(gè)C【課堂反饋】3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)DNA分子中G=_____

29%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(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_____3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)

DNA分子中G=_____

20%60個(gè)29%4、（2000上海）由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段， 可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）

A、4120B、1204C、460D、604C練習(xí)：5、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。解析一：設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.已知：A+T=54，則G+C=46所以，G1+C

1=G

2

+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C

2=G1=11則:G

2=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?yàn)镚2=C1所以1/2總G2=24%24%(1)由兩條脫氧核苷酸鏈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，堿基對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即：A與T；G與C配對(duì)?？偨Y(jié)：DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ACAGTCATTGAAT模式圖信息解讀（1）每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)。（2）DNA片段中磷酸：脫氧核糖：堿基=1:1:1（3）兩個(gè)核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接。（4）堿基對(duì)之間以氫鍵連接，且A=TG=C，G、C含量越多越穩(wěn)定兩條長(zhǎng)鏈反向平行，脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定。成為DNA分子的基本骨架。內(nèi)部堿基互補(bǔ)配對(duì)，但堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。ACAGTCATTGAAT二、DNA的特性①多樣性：DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f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。②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。③穩(wěn)定性：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，具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、DNA的特性DNA分子中的堿基對(duì)排列順序就代表了遺傳信息。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(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_____3、DNA分子的一條單鏈中，A=20%，T=22%，求整個(gè)

DNA分子中G=_____

20%60個(gè)29%4、（2000上海）由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段， 可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）

A、4120B、1204C、460D、604C練習(xí)：5.①已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)=m

時(shí),求: (1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?1/m(2)這個(gè)比例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?1(3)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少?n(4)這個(gè)比例在整個(gè)DNA分子中又是多少?n6.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%