DNA的结构

第二节：DNA分子的结构二、DNA分子的结构1、化学组成DNA全称叫脱氧核糖核酸，是生物主要的遗传物质。它的基本组成单位是脱氧核苷酸。（1）脱氧核苷酸的组成成分P脱氧核糖含氮碱基（2）含氮碱基的种类含氮碱基腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶（3）脱氧核苷酸的种类ACGT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸（A）（G）（C）（T）AAAGGCCA2、DNA分子的结构平面结构图立体结构图AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，且A一定与T配对、C一定与G配对，碱基之间的这种一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。2、DNA分子双螺旋的空间结构：AAATTTGGGGCCCATC思考如右图，已知一条链上的碱基排列顺序，能否根据碱基互补配对原则确定另一条链上的碱基排列顺序？GTTCACTC例1若一条链的碱基A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链相应的碱基A:T:G:C比为（）A、1:2:3:4B、2:1:4:3C、1:2:4:3D、2:1:3:4BGAGACTGA对于整个双链DNA分子,A=T,G=C是否成立?例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（）A9%B18%C32%D36%C规律一:一条链上的碱基A等于互补链的碱基T;同理：G=C。规律二：在DNA双链中，A=T，G=C。能成立①稳定性②多样性③特异性3、DNA分子的结构特性（1）DNA分子是规则的双螺旋结构。（2）DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变（3）DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定。（4）DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。（5）每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。AAATTTGGGGCCCATC思考：研究表明：DNA结构的稳定性与四种碱基的含量有关：G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。同学们知道是由于什么原因吗？G与C形成三个氢键，A与T只形成两个氢键。氢键越多，结合力越强。②多样性长链中的碱基对种类、数量、和排列顺序是千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。③特异性每一条DNA分子都有特定的碱基排列顺序，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息。这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。例：一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式应该有多少种？答案是：44000种AAATTTGGGGCCCATC巩固练习1.请说出图中1－11的名称1.磷酸2.脱氧核糖3.鸟嘌呤4.胞嘧啶5.氢键6.腺嘌呤9.脱氧核苷酸10.一条脱氧核苷酸链的片段11.碱基对①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1．(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1规律总结：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链∵A=T，C=G∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%例、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？因为DNA分子中，A+G=T+C=50%。所以，A=50%–23%=27%②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A1+T1G1+C1=nA2+T2G2+C2A+TG+CA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链=n=n已知在DNA分子中的一条单链,如果(A+T)/(G+C)=n时,求:(1)在另一互补链中这一比例是多少?(2)这个比例在整个DNA分子中又是多少?nn③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.1nA2+G2T2+C2=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链T1+C1=n在整个DNA分子中A+GT+C=1例2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.51例1.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m时,求:(1)在另一互补链中这一比例是多少?(2)这个比例关系在整个分子中又是多少?1/m1A+TA+T+G+C=A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%④双链DNA分子中，互补碱基（A+T）、（Ｃ＋Ｇ）占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。解析一：设DNA分子碱基总数为100.已知：A+T=54，则G+C=46所以，G1+C1=G2+C2=23已知：G1=×100×22%=1112所以,C2=G1=11则:G2=23–11=12G2A2+T2+G2+C2=1212×100=24%解析二:已知A+T总=54%,则=46%G+C总所以G1+C11/2总=46%.已知1/2总G1=22%所以1/2总C1=46%–22%=24%因为G2=C1所以1/2总G2=24%24%A5.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()Ａ、26%Ｂ、24%Ｃ、14%Ｄ、11%⑤DNA分子1链中A1占1链碱基总数的百分比与2链中A2占2链碱基总数的百分比之和等于整个DNA分子中A占双链碱基总数百分比的2倍,即A1+T1+G1+C1A1+A2+T2+G2+C2A2=A+T+G+C2AA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链①应用上述解题时，应首先搞清楚所给的和所求的是占整个DNA分子的碱基比率还是占DNA分子的一条链的碱基比率，然后画出一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。②根据DNA分子中A、T、G、C的存在数目及比值可判断该DNA分子是否为双链DNA分子以及其稳定性高低。注意：碱基比率与双链DNA分子的共性和特异性：①共性：不因生物种类的不同而不同，A=T，C=G,A+C/T+G=A+G/T+C=1②特异性：A+T/G+C的比值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。应用1.生物界这样形形色色，丰富多彩的根本原因在于：A.蛋白质的多种多样B.DNA分子的多种多样C.自然环境的多种多样D.非同源染色体组合形式多样2.某DNA分子含腺嘌呤200个，占碱基总数的20%，该DNA分子中含胞嘧啶：A.350B.200C.300D.6003.DNA分子的基本骨架是A.通过氢键相互连接的碱基对B.通过氢键相互连接的核苷酸对C.交替连接的脱氧核糖和磷酸D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基4.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达：A.4120B.1204C.460D.6045.一段多核苷酸链中的碱基组成为30%的A，30%的C，20%的G，20%的T,它是一段：A.双链DNAB.单链DNAC.双链RNAD.单链RNA6.在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b,则A.b≤0.5B.胞嘧啶为a(1/2b-1)个C.b≥0.5D.胞嘧啶为b(1/2b-1)个7.DNA的一条链中，（G+T）/（A+C）=2，（A+T）/（G+C）=0.5，则该DNA分子中另一条互补链上同样的碱基比例分别为：A.2和2B.0.5和0.5C.2和0.5D.0.5和28.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子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