3.2DNA的结构--2023-2024学年高一下册生物同步教材解读（人教版2019必修2）

第3章 基因的本质 3.2 DNA的结构 课标导航 1.概括 DNA 分子构造的主要特点。 2.概述DNA分子是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。 情境导入 同学们，我们一起回顾一下，组成DNA的基本单位。 名 称：脱氧核苷酸 结构组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 元素组成：C、H、O、N、P 碱 基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T) 知识点拨 知识点01 DNA分子双螺旋结构模型的构建 1.构建者：沃森和克里克 2.构建过程： 3.模型的特点和意义： （1）A-T对与G-C对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。 （2）意义： 能解释A、T、G、C的数量关系。 能解释DNA的复制。 模型与X射线衍射照片完全相符。 知识点02 DNA的结构 1.组成DNA的基本单位：脱氧核苷酸 2.DNA的碱基： 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 3.平面结构： 由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构； 外侧：磷酸、脱氧核糖交替连接——基本骨架； 内侧：碱基；2条链上的碱基通过氢键形成碱基对 4.碱基互补配对原则： A与T配对，G与C配对；A－T之间形成2个氢键；C－G之间形成3个氢键 5.空间结构： 6.小结： 知识点03 DNA分子各种碱基的数量关系 1.在双链DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G； 2.双链DNA中，如果一条链中的，则另一条链中，整个DNA中 如果一条链中的,则另一条链中 3.在双链DNA中，一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。 即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 总(A+T)% 同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)% 知识点04 DNA的特性 稳定性： 1.基本骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变 2.每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的碱基排列在内侧 3.两条链间碱基互补配对原则严格不变 多样性： 碱基排列顺序千变万化 特异性： 碱基的特定的排列顺序 双链DNA中，有碱基数为a，碱基对个数为n，则碱基对的排列方法共an 思维拓展 拓展 1、某DNA分子中，鸟嘌呤占30％，那么胸腺嘧啶占多少？ T占20％ 2、某DNA分子中，一条链上(A+G)/(T+C)=a那么它的互补链上(A+G)/(T+C)=? (A+G)/(T+C)=1/a 3、某DNA分子中，一条链上(A+T)/(G+C)=a那么它的互补链上(A+T)/(G+C)=? (A+T)/(G+C)=a 4、某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8％，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的多少？ 31.3％和18.7％ 实验探究 探究一、经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。 （1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第 组。 （2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 （3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中 和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。 【答案】 三(或二、三) 分离 DNA 脱氧核糖 【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。 在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。 沃森和克里克共同发现了DNA的规则的双螺旋结构并构建了模型，DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱