内容正文:
第六单元 遗传的分子基础
第17讲 DNA的结构、复制及基因的本质
1
熟记DNA分子双螺旋结构的主要特点及特性( 重)。
掌握DNA分子中碱基数目的计算(难)
二
考点一 DNA的结构及相关计算
目标:了解DNA双螺旋结构模型的构建历程
问题:
1. DNA分子的空间结构是怎样的?该结构模型是谁提出的?该模型的构建还有哪些科学家做出了突出贡献?
3. 基本骨架是什么?内侧是什么?两条链靠什么链接?两个脱氧核苷酸之间靠什么键相连?
2. DNA分子通常是双链还是单链?从方向上看有何特点?
4. DNA的热稳定性取决于什么?碱基之间有什么关系?什么是碱基互补配对原则?DNA分子中A、T、G、C之间在数量上有何关系?
阅读教材P48-P49,思考下面问题:
探究学习
1.DNA双螺旋结构构建的科学史历程:科学家、方法、结论 前1
2.脱氧核苷酸的模型图,标注碳原子的位置和碱基的名称 前2
3.DNA双螺旋结构的主要特点 前3
4.DNA平面结构图:3个碱基对的 后1
5.DNA结构中的数量关系:氢键数、游离磷酸数、一个磷酸与几个脱氧核糖连接、一个脱氧核糖连接几个碱基、磷酸二酯键数、碱基之间的数量规律 后2
6.DNA中的位置关系:单链中相邻碱基和双链中相邻碱基的连接方式;与化学键相关的酶; 后3
7.DNA的三个特性及原因 后4
(1)20世纪30年代,科学家认识到:DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
(2)1951年11月,英国生物物理学家威尔金斯(M.Wilkins)和同事富兰克林(R.E.Franklin)应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
现象:DNA呈现“X”形
推断:DNA分子式螺旋的
富兰克林认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧,其余部分位于内侧。
二
考点一 DNA的结构及相关计算 DNA的探究历程
(3)查哥夫法则:
在DNA中,
腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量;
鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。
(4)据此,沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。
1953年4月25日,《自然》杂志以一页的篇幅发表他们的论文∶“脱氧核糖核酸的一种结构”。他们提出,DNA 由两条链反向环绕而成,两链上相对的碱基有特定匹配∶A对T;C对G;这种配对由氢键介导。
C、H、O、N、P
提醒 一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团,而环状DNA不存在。
二
考点一 DNA的结构及相关计算 DNA的分子结构
元素
基本单位
平面结构
空间结构
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
(1)由2条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
5′
3′
3′
5′
(2) 外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架;
内侧:碱基
磷酸二酯键
氢键
(3)碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,且A只和T配对、G只和G配对,碱基之间的一一对应的关系,就叫作碱基互补配对原则
思考:DNA初步水解产物是什么?彻底水解的产物又是什么?
二
考点一 DNA的结构及相关计算
点拨:
DNA中碱基数量的计算规律
A = T G = C
A + G = T+ C; A + C = T+ G
推理1:双链DNA分子中的四种碱基,两两相等,两两互补,即嘌呤总数=嘧啶总数=1/2碱基总数
1链
2链
碱基互补配对原则:在双链DNA 分子中,A=T (A1=T2,A2=T1)
思考:
①在DNA单链中,嘌呤总数等于嘧啶总数( )
②在DNA分子中,嘌呤总数等于嘧啶总数说明一定是DNA双链分子( )
公式1
公式2
互补碱基之和在每条链和总链中的比例相同
G1+C1
A1+T1
=m
G2+C2
A2+T2
=m
G+C
A+T
=m
二
考点一 DNA的结构及相关计算
公式3
点拨:
DNA中碱基数量的计算规律
非互补碱基之和在两条链中互为倒数,总链中等于1
典例2.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7% C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9%
B
概述DNA复制的条件、过程和特点( 重)。
理解DNA准确复制是遗传信息稳定遗传的基础(DNA准确复制的原因及意义)
掌握DNA分子复制过程中碱基数目计算
二
考点二 DNA的复制
目标:了解DNA双