内容正文:
第二节 遗传信息编码在DNA
分子上
生物学
1.简述DNA分子的组成。
2.掌握DNA分子的双螺旋结构与特点。
3.理解DNA分子中的碱基互补配对原则。
4.构建DNA分子双螺旋结构模型。
1.通过分析与讨论,明确DNA分子结构中碱基的配对关系及比例关系,提升科学思维能力。
2.基于模型与建模的思维,制作DNA分子的双螺旋结构模型,培养科学探究的精神。
3.通过对比分析,归纳总结DNA分子中碱基的排列顺序与遗传信息存储之间的关系,培养科学思维。
4.感悟DNA分子结构的精妙与发现过程的不易,形成结构与功能观。
5.能够解释DNA分子的遗传特性在生产、生活中的应用,提升社会责任感。
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一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
1.DNA分子的化学组成
(1)基本组成元素: 。
(2)基本单位。
C、H、O、N、P
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腺嘌呤(A)
胸腺嘧啶(T)
脱氧核糖
脱氧核苷酸
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2.DNA分子的结构特点
(1)DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成 结构。 和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧, 则位于主链内侧。
(2)DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由 连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是
原则。
双螺旋
脱氧核糖
碱基
氢键
碱基互补配对
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(3)在DNA分子中,A(腺嘌呤)和 的数目相等,G(鸟嘌呤)和 的数目相等,但A+T的量不一定等于G+C的量,这就是DNA中碱基含量的
法则。
T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)
卡伽夫
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(1)DNA分子中脱氧核苷酸之间是通过什么方式连接的?
提示:DNA分子一条链中脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,DNA分子的两条链之间的脱氧核苷酸通过氢键连接。
(2)若要破坏碱基对,G—C和A—T谁需要的能量要更高一些?
为什么?
提示:G—C碱基对更高一些,因为G—C碱基对之间有三个氢键,A—T碱基对之间有两个氢键,由于破坏G—C碱基对时需要打开的氢键数量更多,因此需要的能量更高。
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二、碱基排列顺序编码了遗传信息
1.DNA的特性
(1)相对稳定性。
DNA分子中 交替连接的方式不变;两条链间 的方式不变。
(2)多样性。
不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同, 多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则碱基对的排列方式最多有 种。
磷酸基团和脱氧核糖
碱基互补配对
排列方式
4n
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(3)特异性。
每个特定的DNA分子都具有特定的 ,代表了特定的遗传信息。
2.应用
通过对DNA中 分析,科学家可以判断各种生物在 中的亲缘关系,医生可以对两个人的血缘关系做出参考性的结论,警察可以对案件中人物的身份进行鉴定等。
碱基排列顺序
核苷酸的序列
进化
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(1)DNA分子作为遗传物质与其哪些特性有关?
提示:DNA作为遗传物质与其相对稳定性、多样性和特异性相关。
(2)不同生物的DNA分子相似程度与其亲缘关系的远近是否相关?
提示:相关;生物的亲缘关系越近,DNA分子的相似程度也就越高。
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[自主学习检测]——教材基础熟记于心
(1)从脱氧核苷酸的组成考虑,不同脱氧核苷酸的区别表现为碱基不同。( )
(2)每个DNA分子中都含有1个游离的磷酸基团。( )
提示:一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团,而环状DNA不存在游离的磷酸基团。
(3)DNA每条链中的碱基含量都遵循卡伽夫法则。( )
提示:不是每条链,而是双链中的碱基含量遵循卡伽夫法则。
√
×
×
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(4)DNA分子的两条链之间的碱基对通过氢键连接,DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连接。( )
提示:DNA单链上相邻碱基是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。
(5)若双链DNA分子中鸟嘌呤的比例是a,则腺嘌呤的比例一定也是a。( )
提示:双链DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶数量