第2节DNA分子的结构1
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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【课程目标】1、知识与技能:(1)阐明DNA分子的结构特点(2)通过观察DNA结构模型及模仿制作DNA双螺旋结构模型来提高观察能力、分析和理解能力2、过程与方法:学习DNA分子结构时,要明确构成DNA的化学元素、基本单位、化学结构和空间立体结构。
可结合书中的DNA的化学组成平面图和双螺旋结构的空间立体图,明确DNA的结构。
初步形成结构和功能、多样性与共同性相统一的观点。
是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。
那么,DNA为什么能起遗传作用呢?【知识探究】1、DNA双螺旋结构模型的构建(1)构建DNA双螺旋结构的两位科学家是和。
(2)构成DNA的基本单位是,共有种。
分别是、、和。
例题:下列各图中,正确代表脱氧核苷酸的结构是DNA分子是由很多不同的脱氧核苷酸组成的多脱氧核苷酸链。
DNA分子不仅具有一定的化学结构,还具有其特殊的空间结构。
2、DNA分子的结构DNA是规则的结构,其主要特点是:(1)DNA分子是由条链构成的,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,排列在外侧,构成基本骨架;排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过连接成碱基对。
碱基配对的规律是:A与配对,G与配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做原则。
【疑难点拨】1、DNA分子结构特点(1)DNA分子结构比较稳定,其分子结构的稳定性体现在:一是分子骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变;二是每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构,将易分解的含氮碱基排列在内侧;三是两条链间碱基互补配对原则严格不变。
(2)DNA分子结构具有多样性:(原因?)(3)DNA分子结构具有特异性:(是指什么?)例题:(2003年江苏卷) 决定DNA遗传特异性的是( )A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列顺序 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值C.碱基互补配对原则 D.碱基排列顺序思考:DNA结构的多样性和特异性是否矛盾?2、如何理解构成DNA分子的两条链的反向平行?3、关于碱基互补配对原则(此关系成立的条件是什么?)(1)碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时,A一定与T配对,G 一定与C配对的一一对应关系。
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。
第2节DNA 分子的结构【典例导悟】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:相间排列,构成了 DNA分子的基本骨架。
含有200个碱基的某DNA 片段中碱基间的氢键共有 260个。
请回答:【规范解答】(1)从主链上看,两条单链是反向平行的; 从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。
脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成 DNA 分子的基本骨架。
图中涉及到4种碱基,4种碱基之间的配对方式有两种,但碱基对的种类有(3) 4 4 (4 )◎ 40 60②G 与 C【互动探究】(1)图中的A 与ATP 中的A 有何不同?(2)该图中的DNA 片段最多可形成几种?提示:(1)图中A 为腺嘌呤,而ATP 中的A 为腺苷。
(2) 44 种。
从主链上看,两条单链A1.平行;从碱基关系看,两条单链 【典例 图中有种碱基,种碱基对。
(4)①该 DNA 片段中共有腺嘌呤 .个,C 和G 构成的碱基对共对。
②在 DNA 分子稳定性的比较中,碱基对的比例越高, DNA 分子稳定性越高。
(2) 4 种,即 A — T 、T — A 、G—C 、C — Go (4) 假设该DNA 片段只有A 、T 两种碱基,则200个碱基,100个碱基对, 含有200个氢键,而实际上有260个氢键,即G —C 或C — G 碱基对共60个,所以该DNA 中腺嘌呤数为X( 200-2 X 60) =40 个。
C 和G 共60对,由于G 与C 之间有三个氢键,A 与T 之间有两个氢键,因此,G 与C 构成的碱基对的比例越高,DNA 分子稳定性越高。
答案:(1)反向 碱基互补配对(2)脱氧核糖 磷酸【规律方法】DNA结构的“五、四、三”记忆五种元素: C、H、0、N、P;四种碱基: A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸;三种物质: 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;两条长链: 两条反向平行的脱氧核苷酸链;一种螺旋: 规则的双螺旋结构。