内容正文:
23 DNA的结构、复制及基因的本质
课标内容
(1)概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
(2)概述DNA分子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。
(3)概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
(4)活动:制作DNA分子双螺旋结构模型。
必修2 P47“练习与应用·拓展应用”:结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,分析DNA作为遗传物质所具备的特点是 。
①具有相对的稳定性
②能够精确地自我复制,使亲代与子代间保持遗传的连续性
③能够指导蛋白质合成,控制新陈代谢过程和性状发育
④在特定条件下产生可遗传的变异
①②③④
DNA是怎样储存遗传信息的?又是怎样决定生物性状的?
结构 功能
第3章 基因的本质
基因
蛋白质
DNA
DNA是主要的遗传物质
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
格里菲思实验
艾弗里的实验
脱氧核苷酸
双螺旋结构
半保留复制
基因通常是有遗传效应的DNA片段
碱基
A、T、C、G
遗传信息
多样性
位于
成分
染色体
功能
实验证明
包括
基本组成单位
结构
与基因的关系
复制方式
化学组成
形成
复制
碱基互补配对
传递
携带
排列顺序
种类
排列顺序具有
具有
脱氧核糖
磷酸
4
一.DNA的分子结构和基因的本质
1.DNA的探究历程
(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。
(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。
一.DNA的分子结构和基因的本质
2.DNA的分子结构
C、H、O、N、P
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?
考向 结合DNA的结构及特点,考查结构与功能观
C
2.(2023·广东深圳调研)下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图,下列叙述错误的是 ( )
A.图甲中②③交替连接构成DNA基本骨架
B.若一条链的下端是磷酸基团,则另一条链的上端也是磷酸基团
C.取两位同学制作的单链即可连接成DNA双链
D.丙到丁过程体现了DNA分子双螺旋的特点
考向 结合DNA的结构及特点,考查结构与功能观
2.(2023·山东邹城期中)如图为某DNA分子片段示意图,下列有关叙述错误的是( )
A
A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位
B.DNA复制时,④的形成不需要DNA聚合酶
C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.DNA分子中碱基对⑨越多,其热稳定性越低
考向 结合DNA的结构及特点,考查结构与功能观
C
1.(2023·福州一中质检)下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C.双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D.双链DNA分子中,A+T=G+C
DNA中碱基数量的计算规律
①在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C
②互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同
③非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1
考向 结合DNA结构的相关计算,考查科学思维
C
3.(2023·福建龙岩期末)若生物体内DNA分子中(G+C)/(A+T)=a,(A+C)/(G+T)=b,则下列有关两个比值的叙述中不正确的是( )
A.a值