内容正文:
DNA分子的结构及基因的本质
第15讲
1、DNA分子的结构
一、基础梳理
1、DNA的结构层次
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
一、基础梳理
1、DNA的结构层次
脱氧核苷酸链
双链DNA平面结构
双链DNA空间结构
(1)构建者: 。
(2)内容:
一、基础梳理
2、DNA的结构模型
沃森和克里克
A与T配对,G与C配对
磷酸 脱氧核糖
碱基
一、基础梳理
2、DNA的结构模型
【思考1】所有的DNA分子都是双链吗?
一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团,单链有1个,环状为0个。
【思考3】1个DNA分子有几个游离的磷酸基团?
【思考2】所有的DNA分子都是链状吗?
一、基础梳理
2、DNA的结构模型
【思考4】一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过什么化学键相连?一个DNA双链分子中呢?
【思考5】一条链上的脱氧核苷酸之间又是如何连接的?
通过磷酸二酯键连接
【思考6】氢键的形成与断裂需要什么条件?
形成不需酶,断裂需解旋酶或加热处理
【思考7】解旋酶作用于图中哪个部位?限制性核酸内切酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用于图中哪个部位?
解旋酶作用于⑨,限制性核酸内切酶、DNA连接酶、 DNA聚合酶作用于⑩。
【思考8】为什么G—C碱基对所占比例越大,DNA热稳定性越高?
A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
【思考9】 DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么?
初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
一、基础梳理
2、DNA的结构模型
【小结】利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构
DNA分子有哪些结构特性?分别是如何体现的?
多样性: n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
特异性:每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
稳定性:磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对构成方式不变等。
3.DNA的结构特点
一、基础梳理
必修2 P50模型建构:DNA只有4种脱氧核苷酸,能够储存足够量遗传信息的原因是?
二、深挖教材
构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万,脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。
考向1 DNA双螺旋结构模型的构建和DNA的结构特点,考查科学思维能力
例.(2021·广东卷,5)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
三、典例分析
赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①不符合题意;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②符合题意;查哥夫发现的DNA中腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量,为沃森和克里克构建正确的碱基配对方式提供了依据,③符合题意;沃森和克里克提出DNA半保留复制机制是在DNA双螺旋结构模型的构建之后,④不符合题意。
B
DNA分子的结构及基因的本质
第15讲
2、DNA分子涉及的计算
考向2 借助DNA结构的相关计算,考查科学思维能力
1.(2022·河北唐山期末)下列关于双链DNA的叙述,错误的是( )
A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等
B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2
C.一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3
一、典例分析
解析 根据碱基互补配对原则,双链DNA中,一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对,一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对,故一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等,一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2,A、B正确;
一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=1∶2,C错误;
双链DNA分子中,一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,D正确。
考向2 借助DNA结构的相关计算,考查科学思维能力
2.(2018·济南调研)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.