第2节 DNA分子的结构
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“DNA分子的结构和复制”知识归纳1. DNA分子的结构(1)元素组成:C、H、O、N、P等。
(2)基本单位:脱氧核苷酸(4种)。
(3)空间结构:规则的双螺旋结构:①由两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成;②外侧的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,碱基排列在内侧;③两条长链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则形成碱基对(A-T,G-C)。
(4)结构特点:稳定性、多样性、特异性。
2. DNA与RNA的比较3. DNA分子的复制(1)概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
(2)时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)场所:主要在细胞核中,其次是在线粒体、叶绿体、原核生物的拟核和质粒中。
(4)条件:模板、原料、能量、酶、一定的温度和适宜的pH等。
(5)复制的“精确性”:DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则。
(6)复制的“差错性”:受外界各种因素的影响,也可能发生差错,这是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。
(7)过程:解旋→合成→延伸和盘绕。
(8)特点:边解旋边复制;半保留复制。
(9)意义:使遗传信息从亲代传递给子代,从而保持遗传信息的连续性;由于复制发生差错而出现基因突变,从而为生物进化提供选择材料。
4. 转录、翻译和DNA复制的区别5. 有关计算规律(1)DNA分子复制的计算已知某一条全部N原子被标记的DNA分子(0代),转移到含的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下表:(2)蛋白质合成时的计算在蛋白质的合成过程中,以DNA分子两条链中的一条链为模板合成一条信使RNA链,因此,DNA中的碱基数是RNA碱基数的两倍。
翻译时,信使RNA每三个碱基决定一种氨基酸,其数目彼此间的关系一般可表示为:信使RNA3n个碱基数即一条肽链中的氨基酸数:mRNA上的碱基数:DNA上的碱基数=1:3:6。
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2节DNA分子的结构注意:本节内容整合了教材第2节和第4节知识梳理一DNA 结构模型的构建1951年前,科学界:DNA分子是以为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有、、、四种碱基。
1951年,威尔金斯:DNA的X射线衍射图谱。
1952年,查哥夫:DNA分中,腺嘌呤(A)的量总是等于;鸟嘌呤(G)的量总是等于。
1953年,沃森和克里克:《核酸的分子结构——》1962年,沃森、克里克、威尔金斯:诺贝尔生理学或医学奖二DNA分子双螺旋结构的主要特点(1)DNA分子是由条链组成的,这两条链按方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的和交替连接,排列在,构成基本骨架;排列在内侧。
(3)两条链上的通过连接成,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与()配对;G(鸟嘌呤)一定与()配对。
碱基之间的这种一一对应的关系,叫。
三DNA中的遗传信息(1)DNA分子能够储存足够量的遗传信息;遗传信息蕴藏在之中;(2)碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的性。
(3)是生物体多样性和特异性的物质基础。
四基因和DNA的关系(1)研究表明,一个DNA分子上有多个基因,每一个基因都是特定的,有着特定的。
因此,基因可定义为。
(2)每一个特定的基因,从功能上来说具有特定的,从分子结构上来说具有特定的。
小结:关于“基因的本质”问题的探索,是近150年来,数几代科学家不懈努力的过程。
1866年,孟德尔首次提出生物体内存在决定性状的“遗传因子”;1909年,约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”;1909年,摩尔根证明了基因在染色体上;1944年,艾弗里证明了DNA是遗传物质;1952年,赫尔希和蔡斯也证实了DNA是遗传物质。
如今,我们终于弄清楚了基因的本质——具有遗传效应的DNA片段。
基础练习:教材P51《练习》,教材58页《练习》提升训练:《学习评价》P38页第2节、P42页第4节课外作业:制作DNA双螺旋结构模型第3节DNA的复制知识梳理一DNA分子复制的过程1、概念:是指以亲代DNA分子为合成子代DNA的过程。