1、课题 基本基本单位单位 DNA结构结构 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 DNA复制复制（一）（一）DNADNA分子的结构分子的结构 复习提问复习提问 DNA的基本组成元素有哪些？的基本组成元素有哪些？C、H、O、N、P DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？脱氧核苷酸=含氮碱基+脱氧核糖+磷酸 1 1、DNADNA的化学组成的化学组成 DNA的基本单位脱氧核苷酸 磷酸磷酸 脱氧脱氧 核糖核糖 含氮碱基含氮碱基 G A C T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤腺嘌呤 鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 磷
2、酸磷酸 脱氧脱氧 核糖核糖 含氮碱基含氮碱基 脱氧核苷脱氧核苷 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的种类 A 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 G 鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 C 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链 A T G C 2、DNA 分子的平面结构 A T 氢键氢键 T A G C C G 3 3、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构 主链 1）脱氧核糖与磷酸交替排列；碱基对 1）主链上对应碱基以氢键连结成对；2）碱基互补配对（AT，GC）；构成方式 2）两条主链呈反向平行；3）盘绕成规则的双螺旋。位置 双
3、螺旋外侧 双螺旋内侧 4 4、DNADNA多样性和特异性多样性和特异性 1）多样性）多样性 碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。分子的多样性。同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它们由左向右的书写类型有多少种？四种：AA、BB、AB、BA 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算DNA4000 分子有多少种？4 种 2）特异性）特异性 碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。分子的
4、特异性。3)稳定性稳定性 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：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1。则在DNA双链中：A=T A=T，G=C G=C 可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1 双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A+T A 1+T 1=A 2+T 2=G+C G 2+C 2 G 1+C 1 DNA双链双链 A 1 T 1 G 1 C 1 T 2 A2 C 2 G 2 双链DNA分子中，互补的两条链中
5、A+G/T+C互为倒数。T 2+C 2 A1+G 1=T 1+C 1 A 2+G 2 A 1+C 1 T 2+G 2=T 1+G 1 A 2+C 2 双链DNA分子中，A+T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，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A 1+T 1 A 2+T 2 A+T=A 2+T 2+G 2+C 2 A 1+T 1+G 1+C 1 A+T+G+C 1 A 1+T 1=A 2+T 2=（A+T）2 G+C A+T+G+C G 1+C1 G1+C 1 G 2+C 2=A 2+T 2+G 2+C 2 A 1+T 1+G 1+
6、C 1 1=G 2+C 2=（G+C）2 同理：同理：有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算 1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为 DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%23%=27%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？2.5 1;若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？0.4 0.4 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。24%解析一：设D
7、NA分子碱基总数为100.所以，G1+C 1=G 2+C 2=23 12=24%1 100 2 已知：A+T=54，则G+C=46 则:G 2=23 11=12 1 已知：G 1=2 10022%=11 所以,C 2=G 1=11 G 2=A 2+T 2+G 2+C 2 解析二:A+T G+C G1+C 1 已知=54%,则=46%.=46%所以 总 总 1/2总 C 1=46%22%=24%G 1=22%已知 所以 1/2总 1/2总 G 2 所以 因为 G2=C1=24%1/2总 4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的
8、 另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？38%5、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区 C）段全部碱基的比例为b，则 （A.b0.5 B.b0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b1)D.胞嘧啶为b(1/2a 1)6、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基 总数的多少？40%基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸 化学组化学组成单位成单位 种类种类 四种四种 结构结构 由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。而成。双双DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接分子两条链上的碱基通过氢键连接
9、螺螺成碱基对。成碱基对。旋旋A A C C G GA T 结结 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 构构 T T G G C C T A DNA分子的多分子的多样性和特异性样性和特异性 碱基碱基4种、碱基对种、碱基对2种、排列顺序不同种、排列顺序不同 外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基主要特点主要特点 本骨架本骨架，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。练习：练习：1 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占 30%30%，则，则 20%胸腺嘧啶为胸腺嘧啶为_ _ 2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺
10、嘌呤占 20%20%，那么在含有，那么在含有 60个个 100 100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，胞嘧啶分子中，胞嘧啶 应是应是_ _ 3 3、DNA DNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整个，求整个 DNA DNA分子中分子中G=_ G=_ 29%4 4、（、（20002000上海）由上海）由120120个碱基组成的个碱基组成的DNADNA分子片段，分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携可因其碱基对组成和序列的不同而携 带不同带不同 的遗传信息，其种类数最多可达的遗传信息，其种类数最多可达 （C C）A A、4 4120 1
11、20 B B、1201204 4 C C、4 460 60 D D、60604 4 5.5.已知在已知在DNADNA分子中的一条单链分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m(A+G)/(T+C)=m 时时,求求:1/m (1)(1)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?(2)(2)这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少?1 当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n 时时,求求:(3)(3)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?n(4)(4)这个比例在整个这个比例在整个DNADNA分
12、子中又是多少分子中又是多少?n 6:6:从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNADNA进行分析进行分析,其四种碱基数的比例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是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,46%,又知又知DNADNA的的 一条链一条链(H(H链链)所含的碱基中所含的碱基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤,问与问与H H链相对应链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()()A 、26%26%、24%24%、14%14%、11%11%基础知识简答基础知识简答 1953 年提出了著名的年提出了著名的 DNA双螺旋双螺旋 模型，为
13、模型，为 1、沃森和克里克于、沃森和克里克于 各种功能各种功能 奠定了基础。奠定了基础。合理地解释遗传物质的合理地解释遗传物质的 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸，组成它的基本单位是，组成它的基本单位是 脱氧核苷酸脱氧核苷酸（由（由 2、DNA又称又称 含氮碱基含氮碱基 组成）。组成）。磷酸磷酸、一分子、一分子 脱氧核糖脱氧核糖、一分子、一分子 一分子一分子 4 种（符号表示为种（符号表示为 A T G C），脱氧核苷），脱氧核苷 组成组成DNA的碱基共有的碱基共有 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 4 种（名称是种（名称是 共有共有 、鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧
14、核苷酸）。）。胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 、脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸长链长链 两条两条 平行的平行的 盘旋盘旋 而成，而成，3、DNA的双螺旋结构是由的双螺旋结构是由 脱氧核糖脱氧核糖 和和 磷酸磷酸 交替连接构成基本骨架，通过交替连接构成基本骨架，通过 氢键氢键 排在外侧的排在外侧的 连连 排列在内侧。碱基对的组成规律是排列在内侧。碱基对的组成规律是 嘌呤嘌呤 与与 接起来的接起来的碱基对碱基对 嘧啶嘧啶 配配 腺嘌呤腺嘌呤（A）一定与）一定与 胸腺嘧啶胸腺嘧啶（T）配对，）配对，对，对，鸟嘌呤鸟嘌呤（G）胞嘧啶胞嘧啶（C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫）配对，反之亦然，这种一一
15、对应的关系叫 一定与一定与 碱基互补配对碱基互补配对 原则。原则。做做 两两 种，而分子结构具种，而分子结构具 4 种，碱基对只有种，碱基对只有 4、DNA的碱基只有的碱基只有 多样多样 性，这完全是碱基对的性，这完全是碱基对的 排列次序排列次序 千变万化的结果。千变万化的结果。有有 减数减数 第一次分裂前的第一次分裂前的 有丝有丝 分裂和分裂和 间间 期期 5、DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 子代子代DNA分子分子 亲代亲代DNA分子分子为模板来合成为模板来合成 进行的。复制是指以进行的。复制是指以 的过程。的过程。亲代亲代DNA分子一条链分子一条链 为模为模 边解旋边边解旋边。复制
16、过程必需以。复制过程必需以 复制特点是复制特点是 ATP 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 为原料、为原料、酶酶 板、板、提供能量、提供能量、的催化等条的催化等条 DNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构 件，件，为为DNA的复制提供精确的模板、并的复制提供精确的模板、并 碱基互补配对碱基互补配对 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲代DNA 有有 结构完全相同的子代结构完全相同的子代DNA分子分子，新形成的，新形成的 分子通过复制形成了两个分子通过复制形成了两个 母母 链、又含一条链、又含一条 子子 链，因此，称链，因此，称DNA DNA分子都是既含一条分子都是既含一
17、条 半保留复制半保留复制”。的复制为的复制为“6 6、下图是、下图是DNADNA分子结构模式图，用文字填出分子结构模式图，用文字填出1 11010的名称。的名称。10 P 8 G 1 2 9 3 5 6 7 P T P C P A 4 1 2 胞嘧啶（胞嘧啶（C）3 4 鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）磷酸磷酸 碱基对碱基对 一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段 5 6 脱氧核糖脱氧核糖 7 8 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 9 10 氢键氢键 有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算 1、与、与DNA结构有关的碱基计算结构有关的碱基计算 （A+G
18、）/（T+C）=1（A+C）/（T+G）=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+G）/（A+T+G+C）=1/2 两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于等于50%（1/2）。）。（A1+T1）/（A2+T2）=1 （G1+C1）/（G2+C2）=1 一条链中一条链中互补碱基互补碱基的和等于另一条链中互补碱的和等于另一条链中互补碱基的和。基的和。（A1+G1）/（T1+C1）=a，则（则（A2+G2）/（T2+C2）=1/a 一条链中一条链中不互补碱基不互补碱基的和之比等于另一条链的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。中这种比值的倒数。（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=a 两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。与任意一条链的这种比值相等。作业：常规训练作业：常规训练P79 13-28
