第三章 基因的本质 第2讲 DNA分子的结构和复制
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第 2 节 DNA 分子的结构学习目标定位:1、描述DNA 双螺旋结构模型的构建过程;2、概率DNA 分子结构的主要特点;3、制作DNA 双螺旋结构模型 探究主题 DNA 双螺旋结构模型的构建 【自主学习】1、 构建者:2、 构建过程【合作探究】1 .结合教材 P47 — P48 的资料,分析并思考:( l )沃森和克里克在构建模型的过程中,利用了他人的哪些经验和成果?( 2 )沃森和克里克在构建模型的过程中出现过哪些错误?讨论交流他们是如何对待和纠正这些错误的?2 .沃森和克里克默契配合,发现了 DNA 双螺旋结构的过程,作为科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。
他们的这种工作方式给予你哪些启示?探究主题 DNA 分子的结构2、DNA 分子双螺旋结构的特点 (1)由 脱氧核苷酸链按照 方式盘旋成双螺旋结构。
(2)由 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。
(3)碱基互补配对原则: 与T (胸腺嘧啶)配对;G (鸟嘌呤)一定与 配对。
【 合作探究 】1 .思考在整个双链 DNA 分子中,嘌呤总数是否等于嘧啶总数?在 DNA 分子一条单链1、DNA 的结构层次基本组成元素: 等↓基本组成物质:磷酸、 、含氮碱基↓基本组成单位: (4种)↓DNA 单链:脱氧核苷酸链↓两条DNA 双链:DNA 结构中呢?2 .仔细分析DNA 分子的双螺旋结构,你认为两条长度相同的双链DNA 分子,其结构上的差异体现在哪里?3 .试总结DNA 分子结构稳定性的原因。
4 .认真观察教材P49 图3—11 DNA 分子的平面结构图,你认为DNA 分子同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同?典型例题导学【例1】如图为DNA 分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。
请据图回答:(1)从主链上看,两条链平行;从建基关系看,两条单链(2)和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。
(3)图中有种碱基,种碱基对。
第二单元基因的本质与表达第二讲DNA分子的结构、复制与基因的本质知识点一DNA分子的结构知识点二DNA的复制知识点三染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系考点一 DNA 与基因的关系及碱基计算1.基因、DNA 与染色体的关系[易误提醒]染色体并非基因的唯一载体(1)真核细胞的线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)原核细胞无染色体,拟核中的DNA 分子和质粒DNA 均是裸露的。
2.双链DNA 分子中碱基的计算规律(1)互补的两个碱基数量相等,即A =T ,C =G 。
(2)任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%,即嘌呤之和=嘧啶之和=总碱基数×50%,A +G =T +C =A +C =T +G =(A +T +C +G)×50%,A +G T +C =A +CT +G=1。
(3)在双链DNA 分子中,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。
设在双链DNA 分子中的一条链上A 1+T 1=n %,因为A 1=T 2,A 2=T 1,则:A 1+T 1=A 2+T 2=n %。
所以A +T =A 1+A 2+T 1+T 2=n %+n %2=n %。
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。
(4)双链DNA 分子中,非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
设双链DNA 分子中,一条链上:A 1+G 1T 1+C 1=m ,则:A 1+G 1T 1+C 1=T 2+C 2A 2+G 2=m ,互补链上A 2+G 2T 2+C 2=1m。
简记为:“DNA 两互补链中,不配对两碱基之和的比值乘积为1。
” [易误提醒][必明考向]考向一 考查基因的本质及DNA 与染色体的关系 1.下列叙述不.正确的是( ) A .真核细胞中,DNA 的主要载体是染色体 B .病毒中可能不含DNAC .在洋葱根尖细胞中,线粒体和叶绿体也是DNA 的载体D .牛的成熟红细胞中不含DNA解析:选C 洋葱根尖细胞中不含叶绿体。
第2讲 DNA分子的结构和复制一、单选题1.如图为DNA分子的结构模式图,下列有关表述错误的是()A.1代表胸腺嘧啶,2代表脱氧核糖,3代表磷酸B.1、2、4组成的物质中储存着遗传信息C.3和2交替连接,构成DNA分子的基本骨架D.DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成【答案】B【分析】分析题图:图示为某DNA分子部分片段的平面结构示意图,其中1为胸腺嘧啶,2为脱氧核糖,3、4都为磷酸。
【详解】A、根据DNA分子的结构和碱基互补配对原则可知,1代表胸腺嘧啶,2代表脱氧核糖,3代表磷酸,A正确;B、1、2、4组成的物质为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸本身不储存遗传信息,但脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,B错误;C、3为磷酸,2为脱氧核糖,DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架,C正确;D、DNA分子中的两条脱氧核苷酸链反向平行,D正确。
故选B。
2.20世纪90年代,Cuenoud等发现DNA也有酶催化活性,他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA——E47,它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。
下列有关叙述正确的是()A.在DNA——E47分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNA——E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.在DNA——E47分子中,碱基之间通过氢键相连D.在DNA——E47分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N的碱基【答案】B【分析】DNA分子结构的主要特点: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;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、由于DNA-E4(7分)子是单链DNA,嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,A错误;B、无论是单链还是双链DNA,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸分子由一个碱基、一个脱氧核糖和一分子磷酸组成,故碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,B正确;C、DNA-E47为单链DNA,碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,C错误;D、在单链DNA中,除其中3′端外,每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N的碱基,D错误。
第3章 基因的本质第2节 DNA 的结构教案教学目标的确定课程标准的要求是:概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息,根据上述要求和建议,本节课教学目标确定如下:1、概述DNA 分子的结构的主要特点2、制作DNA 分子的双螺旋结构模型3、讨论DNA 双螺旋结构模型构建历程教学实际思路首先将中关村标志性建筑DNA 双螺旋雕塑介绍给同学们,引起学生的学习兴趣,接下来讲解DNA 双螺旋结构模型的探索历程,说明最终是由沃森和克里克提出,并将DNA 的结构特点介绍给同学们,同时介绍DNA 的三个特性,最后,让同学们学习制作DNA 双螺旋结构模型。
情景引入 DNA 双螺旋结构模型的构建DNA 的结构 中关村标志性建筑。
掌握DNA 的结构特点。
查哥夫的研究成果。
DNA 的特性 熟悉DNA 的3个特性。
制作DNA 双螺旋结构模型。
沃森和克里克构建模型。
DNA 的X射线衍射图谱。
结构更加稳定,所以,A与T或G与C的摩尔数比例均为1:1。
某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的数量占18%,那么鸟嘌呤的数量占()A.9% B.18% C.32% D.36%答案:C三、DNA的特性师生共同活动,学生讨论和教师点拨相结合。
①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DAN分子的稳定性。
②多样性:DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变,而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对,这些碱基对可能的排列方式就有种。
实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的,其排列种类几乎是无限的,这就构成DNA分子的多样性。
③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
听讲。