3.2DNA的结构相关计算（第2课时）课件 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

基因的本质 第3章 第2节 DNA的结构相关计算 （第2课时） 1 基因的本质 第3章 DNA 结构的确定及相关计算知识，助力基因诊断和治疗（社会责任） 构建 DNA 双螺旋结构物理模型，呈现各组成部分空间关系（科学思维） 不同物种 DNA 结构分析和计算，明确物种间亲缘关系远近（科学探究） 学习目标 对 DNA 结构计算，追溯生物进化历程，理解生物适应机制（生命观念） 2 DNA结构的相关计算 1、根据碱基比例对核酸样品进行判定 是否含有U 是： 否： 则含有RNA 为DNA A+C T+G A+C T+G =1： ≠1： 可能是双链DNA可能是单链DNA 则为单链DNA 3 课堂检测 1、某生物大分子含有碱基 A、G、C、U，据此判断它属于以 下哪种核酸（ ） A. 只可能是 DNA B. 只可能是 RNA C. 可能是 DNA 或 RNA D. 无法判断 B 因为 DNA 特有的碱基是 T，RNA 特有的碱基是 U，该分子中有 U 无 T，所以只能是 RNA 4 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=T+C。 在双链DNA分子中： A = T G = C 注意： 一个双链DNA分子中，A+T与C+G 不一定相等，而且一般都不相等 不同生物的DNA分子中，互补配 对的碱基之和比值不同，即（A+T）/（G+C）的值不同。该比值体现了不同生物的DNA分子的特异性。 总结： 5 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 N1 N2 N 根据碱基互补配对原则可知， A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1 1. A1＋A2＝________；G1＋G2＝________。 即：双链中A＝__，G＝__， A＋G＝______＝______＝______ ＝ T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C A＋C T＋G 1/2(A＋G＋T＋C) 规律一：双链DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 归纳总结： 6 课堂检测 2、在某双链 DNA 分子中，鸟嘌呤的分子数占 30% ，则胸腺嘧啶的分子数占（ ） A. 10% B. 20% C. 30% D. 40% B 双链 DNA 分子的碱基互补配对原则：A（腺嘌呤）与 T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）与 C（胞嘧啶）配对，即 A = T，G = C 。 在双链 DNA 中，A + G = T + C = A + C = T + G = 50%（因为 A + G + T + C = 100% ，且 A = T 、G = C ）。 已知鸟嘌呤（G）的分子数占 30% ，根据 G = C ，可知胞嘧啶（C）也占 30% 。又因为 A + G = 50% ，所以腺嘌呤（A）的含量为 50% - 30% = 20% 。再根据 A = T ，可得出胸腺嘧啶（T）的分子数占 20% 7 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 N1 N2 N 根据碱基互补配对原则可知， A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1 归纳总结： 2. A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________ = A1+T1 N1 A2+T2 = N2 A+T N = C1+G1 N1 C2+G2 = N2 C+G N A2＋T2 G2＋C2 规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 简记为“ 补则等” 8 课堂检测 3、某 DNA 中 A + T 占整个 DNA 碱基总数的 36% ，其中一条链上的 G 占该链碱基总数的 31% ，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（ ） A. 33% B. 29% C. 36% D. 31% A 双链 DNA 中 A = T，G = C ，A + T 占整个 DNA 碱基总数的 36% ，所以 G + C 占整个 DNA 碱基总数的 1 - 36% = 64% 。每条链中 G + C 也占该链碱基总数的 64% 。已知一条链上 G 占 31% ，则这条链上 C 占 64% - 31% = 33% 。依据碱基互补配对原则，这条链上的 C 与另一条互补链上的 G 配对，所以另一条互补链上的 G 占该链碱基总数的 33% 9 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 N1 N2 N 根据碱基互补配对原则可知， A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1 归纳总结： 即两者的关系是_____________。 T2+G2 A2+C2 = 3.若 ，则 T1+G1 = m A1+C1 m 1 互为倒数 规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数 简记为“不补则倒” 10 课堂检测 4、已知某双链 DNA 分子的一条链中\frac{A + G}{C + T}= 0.6，则其互补链中该比值是（ ） A. 0.6 B. 1.67 C. 1 D. 0.4 B 设这条链为1链，其互补链为2链。在DNA双链中，A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2。 1链中A1 + G1 C1 + T1= 0.6=3 5 ，那么2链中A2 + G2 C2+ T2=T1 + C1 G1+ A1。其值为5 3≈1.67 11 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 N1 N2 N 根据碱基互补配对原则可知， A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1 归纳总结： 4.若 ， 则 N1 = a A1 N2 A2 =b N = A a+b 2 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半 12 课堂检测 5、一条双链 DNA ，G 和 C 占全部碱基的 50% ，其中一条链的碱基中，A 占 28% ，C 占 18% ，那么其互补链中的 A 和 C 分别占该链全部碱基的（ ） A. 22% 和 32% B. 24% 和 30% C. 32% 和 22% D. 30% 和 24% A 双链DNA中G+C=50%，则A+T=1-50%=50%，双链中A=T，G=C。因为一条链中A占28% ，设这条链为1链，其互补链为2链。根据碱基互补配对原则，A₁= T₂，T₁= A₂，G₁= C₂，C₁= G₂。由于G+C占全部碱基的50% ，所以每条链中G+C也占该链碱基总数的 50% 。已知1链中C占18% ，则1链中G占50%-18%=32% 。那么2链中C占32%。又因为A+T占全部碱基的50% ，1链中A占28% ，所以1链中T占50%-28% =22% ，则2链中A占22% 13 DNA结构的相关计算 2、DNA结构的相关计算 归纳总结： 碱基A与T之间由两个氢键相连：碱基G与C之间由三个氢键相连。 易错提醒： (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例； (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基 规律五： DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数) 14 课堂检测 6、在某双链 DNA 中，碱基总数为 2000 ，其中腺嘌呤有 600 个，则该 DNA 分子中有______个氢键。 A. 1200 B. 2400 C. 1800 D. 3200 B  因为双链 DNA 中，A（腺嘌呤）与 T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）与 C（胞嘧啶）配对，且 A = T ，G = C 。已知碱基总数为 2000 ，A 有 600 个，所以 T 也有 600 个。那么 G + C 的数量为 2000 - 600×2 = 800 个，所以 G = C = 400 个。A 与 T 之间形成 2 个氢键，G 与 C 之间形成 3 个氢键。该 DNA 分子中氢键的数量为：600×2 + 400×3 = 1200 + 1200 = 2400 个 15 DNA结构的相关计算视频 16 课堂小结 一. 碱基数量关系： 1、双链 DNA：遵循碱基互补配对原则，即 A=T，G = C 。由此可推出 A + G=T + C，A + C=T + G ，且 A + G=T + C = A + C=T + G=1 2(A + G + T + C) 。 2、单链 DNA：无固定碱基数量对应关系。 二. 碱基比例关系： 1、双链 DNA：一条链中 A + T G + C} 的比值与互补链及双链 DNA 分子中该比值相等 ；一条链中A + G T + C的比值与互补链中该比值互为倒数 。 2、单链 DNA：碱基比例无互补链对应规律。 三、氢键数量计算： 先确定 A - T、G - C 对数，再乘以对应氢键数后求和，得氢键总数。 17 基因的本质 第3章 谢谢聆听 授课教师：郑婕 18 $$