第2节 DNA的结构(第二课时)
第三章基因的本质
巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”
目标
01
02
03
理解并掌握DNA分子的结构特点,并掌握有关的计算规律(科学思维)
在DNA结构的认识过程中,充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神
(社会责任)
学习目标
DNA结构特点体现了生命的物质性,DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力。(生命观念、科学探究)
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
温故知新:DNA的结构
五种元素
四种碱基
一种螺旋
三种物质
两条长链
C、H、O、N、P
A、T、C、G
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
规则的双螺旋结构
两条反向平行的脱氧核苷酸链
DNA的结构
温故知新:DNA的结构的构建
第一步
第二步
第三步
巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”
搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例
根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知的和所求的碱基。
合作探究一:请同学们自主训练,小组合作思考讨论完成问题。
一、DNA分子中有关碱基的计算
1.一个DNA分子有1000个碱基对,其中A=240个,该DNA分子中含有___个氢键。
2.某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占_______。
3.某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是_______
4.DNA的一个单链中(A+T)/(G+C)=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。
5.DNA的一个单链中(A+C)/(G+T)=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律一:氢键数目
A与T之间两个氢键,C与G之间三个氢键,其中CG对数(或相对含量)越多,DNA分子越稳定。
例题1:一个DNA分子有1000个碱基对,其中A=240个,该DNA分子中含有_____个氢键。
1000个碱基对共有2000个碱基
A=240
氢键数=240X2+760X3=2760
G+C= 1520
A+T= 480
T=240
G=C= 760
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律二:
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
A=T,C=G
A+G = ?+? A+C = ?+?
在整个双链DNA中:
T+C
=
= ?
50%
T+G
=
推论2:
推论1:
双链DNA中,A=T、C=G,则嘌呤碱基总数等于嘧啶总数;或任意两个不互补碱基之和恒等,即A+G=T+C=A+C=T+G,为总数的50%。
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律二:
双链DNA中,A=T、C=G,则嘌呤碱基总数等于嘧啶总数;或任意两个不互补碱基之和恒等,即A+G=T+C=A+C=T+G,为总数的50%。
例题2:某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占18%,那么鸟嘌呤的分子数占_______。
在双链DNA中,A+G=T+C=A+C=T+G= 50%
A = 18%
G = 32%
实战训练
1.某双链DNA的分子中,鸟嘌呤的分子数占碱基总数的22%,那么胸腺嘧啶的分子数占碱基总数的( )
A.22% B.28% C.78% D.50%
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律三:
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
m m
A2+C2+G2+T2
=
A1+T1
A1+C1+G1+T1
T2+A2
=
T+A
1链碱基数
m
2链碱基数
m
A1 = T2,T1 = A2
在整个双链DNA中:
A+C+G+T
双链碱基数
2m
A1+T1
设
,求
=?
A+T
A+T+G+C
= n
A1+T1+ G1+C1
A2+T2
=?
A2+T2+ G2+C2
n
n
双链DNA中,互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在任何一条单链中,这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。
简记为:补则等
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律三:
双链DNA中,互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在任何一条单链中,这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。
例题3:某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是____
在双链DNA中
A +T=44%
在双链DNA中G+C=56%
在一链DNA中G+C=56%
在一链DNA中G=21%
在一链DNA中
C=35%
根据碱基互补配对原则在另一链DNA中G=35%
简记为:补则等
实战训练
2.在双链DNA分子中,G和C之和占全部碱基的48%,其中一条链的A占该链碱基总数的24%,则另一条链中的A占该链碱基总数的百分比为( )
A.24% B.26% C.28% D.76%
实战训练
3.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的40%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是( )
A.在它的互补链中,T与C之和占该链碱基总数的55%
B.在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的20%和25%
C.若该DNA分子含1 000个碱基对,则碱基之间的氢键数2 600个
D.在DNA分子中G+C/A+T=3/2
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。
在DNA双链中: A = T , G = C
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
A2+T2
G2+C2
A1+T1
G1+C1
= m
设
,求
=?
A+T
G+C
=?
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律四:
m
m
互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同
简记为:补则等
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律四:
互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同
简记为:补则等
例题4:DNA的一个单链中(A+T)/(G+C)=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。
在DNA的一个单链中
(A+T)/(G+C)=0.4
在DNA的另一个单链中
(A+T)/(G+C)=0.4
在DNA的双链中
(A+T)/(G+C)=0.4
实战训练
4.DNA分子中一条单链中,(A+T)/(G+C)=0.8,则互补链中和整个DNA分子中该比值分别是( )
A.0.8和0.2 B.1.25和1
C.0.8和0.8 D.0.2和1
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律五:
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。
在DNA双链中: A = T , G = C
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1 2
A2+G2
T2+C2
A1+G1
T1+C1
= b
设
,求
=?
A+G
T+C
=?
非互补碱基之和比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1
简记为:不补则倒
1/b
1
一、DNA分子中有关碱基的计算
规律五:
非互补碱基之和比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1
简记为:不补则倒
例题5:DNA的一个单链中(A+C)/(G+T)=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。
在DNA的一个单链中
(A+C)/(G+T)=0.4
在DNA的另一个单链中
(A+C)/(G+T)=2.5
在DNA的双链中
(A+C)/(G+T)=1
实战训练
5.DNA分子中一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.8,则互补链中和整个DNA分子中该比值分别是( )
A.0.8和0.2 B.1.25和1
C.0.8和0.8 D.0.2和1
实战训练
6.在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,则 ( )
A.b≤0.5
B.b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个
D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个
实战训练
7.某DNA分子含有1 000个碱基对,其中A的含量为30%,α链中G的含量为30%,下列与该DNA分子有关的叙述正确的是( ) A.该DNA分子中含有的氢键数为2.4×103个
B.该DNA分子的两条单链中(A+C)/(T+G)的值一定相等
C.该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0~40%范围内
D.由于碱基互补配对,DNA分子中C与G的和一定占50%
实战训练
8.某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上 A:T:G:C=1:2:3:4,则有关该DNA分子的叙述,正确的是( )。
A.含有4个游离的磷酸基团
B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个
C. 4 种含氮碱基 A:T:G:C=3:3:7:7
D.碱基排列方式共有 4100种
?
实战训练
9.某双链DNA分子中有4000个碱基对,其中胞嘧啶有2200个,这个DNA中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.4000个和900个 B.4000个和1800个
C.8000个和1800个 D.8000个和3600个
实战训练
10.酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
1
2
3
4
A
G
C
T
11.下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。
5
6
7
8
9
10
胞嘧啶(C)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胸腺嘧啶(T)
脱氧核糖
磷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
碱基对
氢键
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
一条脱氧核苷酸链的片段
实战训练