《【课件】高三二轮复习生物：DNA双螺旋模型以及DNA的相关碱基计算.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】高三二轮复习生物：DNA双螺旋模型以及DNA的相关碱基计算.pptx（34页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章 基因的本质第二节DNA的结构科学家认识到DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。20世纪30年代1951年威尔金斯和富兰克林获得了DNA-X射线的衍射图谱。沃森和克里克据此搭建出很多种不同的DNA双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了。查哥夫提出了查哥夫法则：在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。（A=T,G=C）1952年根据查哥夫的发现，沃森和克里克重新构建模型：将碱基安排在双螺旋内部，将磷酸-脱氧核糖骨架排在螺旋外部，A与T配对，G与C配对，DNA的两条链的方向是相反
2、的。1953年沃森和克里克撰写的核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型论文在英国自然杂志上刊载，引起了极大的轰动DNA双螺旋结构模型的构建DNA分子由两条链构成两条链中的碱基是排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧碱基应该是A配T，G配CDNA的两条链是反向平行的DNA双螺旋结构模型的构建总 结(1)DNA(1)DNA是是由由两两条条单单链链组组成成的的，这这两两条条链链按按_方方式式盘盘旋旋成成双双螺螺旋旋结构。结构。(2)DNA(2)DNA中中的的_交交替替连连接接，排排列列在在外外侧侧，构构成成基基本本骨架骨架；_排列在内侧。排列在内侧。(3)(3)两两条条链链上上的的碱碱基基通通过过
3、_连连接接成成碱碱基基对对，并并且且碱碱基基配配对对具具有有一一定定规规律律：_一一定定与与T T配配对对，_一一定定与与C C配配对对。碱碱基基之之间间的的这这种种一一 一对应的关系，叫作一对应的关系，叫作_原则。原则。反向平行反向平行脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基碱基氢键氢键A AG G碱基互补配对碱基互补配对DNA双螺旋结构的主要特点双螺旋结构的主要特点DNA的结构归纳：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”五种元素：四种碱基：三种物质：两条长链：一种螺旋：C、H、O、N、PA、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链规则的双螺旋结构GGAA
4、GGGGCCCCCCT TAAT TCCCCT TGGGGAAGG脱氧核糖、磷酸、碱基数量关系一个脱氧核糖连接几个磷酸？一个DNA分子有几个游离的磷酸？一条链上相邻的两个碱基连接方式？两条链之间相邻碱基之间的链接方式？A+T含量为40%DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定？下面是DNA的结构模式图，请写出图中的名称。1 23 45 67 89 10胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）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思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键的磷酸基团）？2个1.实验目的通过制作DNA双螺旋结构模
5、型,加深对DNA结构特点的认识和理解。2.材料用具曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品都可以作为模型制作的材料。探究 实践制作DNA双螺旋结构模型3.实验步骤步骤操作1组装“脱氧核苷酸模型”利用材料制作若干个、磷酸和碱基,组装成若干个脱氧核苷酸2制作“多核苷酸长链模型”按照一定的碱基排列顺序,将若干个脱氧核苷酸依次穿起来,组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷酸长链时,方法相同,但要注意两点:一是两条长链的核苷酸数目必须;二是两条长链并排时,必须保证碱基之间能够,不能随意组装探究 实践脱氧核糖相同配对探究 实践碱基互补配对相反步骤操作3制作DNA分子平面结构模型按照原
6、则,将两条多核苷酸长链互相连接起来,注意两条链的方向4制作DNA分子的立体结构把DNA分子平面结构旋转一下,即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型3.实验步骤老师想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：(1)代表磷酸的球形塑料片几个？(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？(4)可组装出几种该DNA片段模型？202020410GGGGCCTACCTGAG练 习用卡片构建DNA平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如表所示,下列说法正确的是()A.最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对B.构成的双链DNA片段最多有10个氢键C.D
7、NA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA卡片类型 脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量10102332练 习B可形成2对AT,2对CG且碱基对的种类和数目都是确定的第三章 基因的本质第二节DNA的结构DNA有关数量计算解读两种DNA结构模型(1)图乙是图甲的简化形式,图乙中可分别表示磷酸二酯键、胞嘧啶脱氧核苷酸、氢键。DNA有关数量计算DNA有关数量计算单链单链中相邻碱基：中相邻碱基：互补链互补链中相邻碱基中相邻碱基:数数量量关关系系每个每个DNA的片段中的片段中,游离的磷酸游离的磷酸基团有基团有2个个。A-T间有间有2个氢键个氢键,G-C间有间有3个氢键。个氢
8、键。脱氧核糖数脱氧核糖数=磷酸数磷酸数=含氮碱基数含氮碱基数位位置置关关系系通过通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接连接通过通过氢键氢键相连相连DNA有关数量计算 已知某已知某DNA的一条链的碱基顺序为的一条链的碱基顺序为 -T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-,它的另外一条链的碱基顺序为它的另外一条链的碱基顺序为:-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-T-T-C-G-A-C-G-T-C-C-A-T-G-A-A-G-C-T-G-C-A-G-G-T-A-C-T1=A1=C1=G1=1:2:C总总=G总总A2T2G2C2A总总=T总总A1T2T1
9、A2G1C2C1G2DNADNA双链双链1 1链链 2 2链链1 1、DNADNA双链分子中碱基的数量关系（双链分子中碱基的数量关系（根据碱基互补配对原则）(1)(1)A=TA=T、C=GC=G。(2)(2)嘌呤总数与嘧啶总数相同，即嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A AG GT TC C。(3 3)非互补碱基之和非互补碱基之和占全部碱基总数占全部碱基总数50%50%，即：，即：A AG GT TC=C=50%50%DNA有关数量计算T+C=1 A+G（4 4）非配对碱基之和比值为）非配对碱基之和比值为1 1(两条链两条链不互补的碱基不互补的碱基之和相等之和相等)（A+GA+G）或（）或（A+C)A
10、+C)或或(T+G)(T+G)或（或（T+C)/T+C)/（A+T+G+CA+T+G+C）=1/21/2规律一：双链DNA中，A=T,C=G,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2）。例题例题1、某双链、某双链DNA分子中，分子中，G占占23%，求，求A占多少？占多少？DNA有关数量计算T1=A1=C1=G1=C总总=G总总A2T2G2C2A总总=T总总A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链1 1链链 2 2链链A A1 1T T1 1A A2 2T T2 2，G G1 1C C1 1G G2 2C C2 2A+TA+T+G+CA1
11、+T1A1+T1+G1+C1A2+T2A2+T2+G2+C2=G+CA+T+G+CG1+C1A1+T1+G1+C1G2+C2A2+T2+G2+C2=规律二：规律二：两两互补碱基和互补碱基和之比在之比在DNADNA的的两条单链两条单链中中相等相等，在整个分，在整个分子中此比也子中此比也都相等。都相等。某某DNA中中A+T占整个占整个DNA碱基总数的碱基总数的44%，其中一条链上的，其中一条链上的G占该链碱基总数的占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的，那么，对应的另一条互补链上的G占该链占该链碱基总数的比例是（碱基总数的比例是（）35%其他公式能推即可=1=A+GT+CT+GA+C
12、A+CT+GT+CA+G=A+TA+TG+CG+CA A2 2+T+T2 2G G2 2+C+C2 2A A1 1+T+T1 1G G1 1+C+C1 1=a aa aa a若若 则则 若若 b b 则则 T1+C1=A1+G1T2+C2=A2+G2T+CT+C=A+GA+G1/b1/b1 1A+G/(A+G+C+T)=T+C/(A+G+C+T)=50%规律三：规律三：双链双链DNADNA分子中，分子中，任何一条链任何一条链中两互补碱基之和占中两互补碱基之和占该链该链碱基总数与整碱基总数与整个个DNADNA分子中该两互补碱基之和占分子中该两互补碱基之和占总总DNADNA碱基数的百分比碱基数的百
13、分比相等相等 规律四：非规律四：非互补碱基和之比在互补碱基和之比在DNADNA的的两条单链两条单链中互为中互为倒数倒数，在，在整个分子整个分子中此比中此比为为1 1补则等，不补则倒补则等，不补则倒例3：DNA分子中一条单链中，（A+G）/（T+C）=0.4，则互补链中和整个DNA分子中该比值分别是 A.0.4和0.6 B.2.5和1.0 C.0.4和0.4 D.0.6和1.0练 习在某双链DNA中，碱基总数为1000，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有_氢键；DNA有关数量计算规律五：规律五：DNADNA分子的总氢键数分子的总氢键数=2(A-T=2(A-T碱基碱基对对数数)+3(G-C)+
14、3(G-C碱基碱基对对数数)13001300第一步：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。第二步：第三步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。DNA有关数量计算做题步骤简要总结易错提醒：易错提醒：(1)(1)看清看清单双链单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。(2)(2)看清看清“个个”或或“对对”：题干中给出的数量是多少：题干中给出的数量是多少“对对”碱基还是碱基还是多少多少“个个”碱基。碱基。已知某DNA分子中，G与C
15、之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（）A.32.9%，17.1%B.31.3%，18.7%C.18.7%，31.3%D.17.1%，32.9%(A(AT)%T)%(A(A1 1T T1 1)%)%(A(A2 2T T2 2)%=64.2%)%=64.2%T T1 1=32.9%T32.9%T2 2=?=?(G(GC)%C)%(G(G1 1C C1 1)%)%(G(G2 2C C2 2)%=35.8%)%=35.8%C C1 1=17.1%C17.1%C2 2=?=?练 习2.下面是4位同学
16、拼制的DNA分子部分平面结构模型,正确的是()ABCDB解析 DNA两条链是反向平行的,A错误;DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,且G与C配对,A与T配对,B正确;DNA分子不含碱基U,C错误;DNA分子中碱基配对方式为A-T、C-G,D错误。练 习3.某双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的比例为M,其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的比例为N,则互补链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例为()A.M/2-N/2B.M-NC.(M-N)/(1-N)D.M-N/2A解析 DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该比值。某
17、双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和(A+T)占全部碱基的比例为M,则在DNA的两条单链中,(A1+T1)或(A2+T2)占单链全部碱基的比例也为M,其中一条链上腺嘌呤(A1)占该链全部碱基的比例为N,则T1占该链全部碱基的比例为M-N,A2=T1,互补链中腺嘌呤(A2)占单链全部碱基的比例也为M-N,占整个DNA分子碱基的比例为(M-N)/2,A正确。4.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（）AB0.5 Bb0.5 C胞嘧啶为a（1/2b-1）个 D胞嘧啶为b（1/2a-1）个练 习C5.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
18、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练 习B6某DNA分子含有1 000个碱基对，其中A的含量为30%，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2.4103个B该DNA分子的两条单链中(AC)/(TG)的值一定相等C该DNA分子的链中碱基A所占的比例在040%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%练 习A