3.2 遗传信息编码在DNA分子上（知识清单）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+知识清单（浙科版2019必修2）

第二节　遗传信息编码在DNA分子上 一、双螺旋结构模型构建 DNA具有品体结构这一发现，加速了DNA结构研究的进程。1951年，奥地利生化学家卡伽夫对各种不同来源的DNA碱基成分进行了精密的分析，发现在多种生物的DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶的含量相等，鸟嘌呤和胞嘧啶的含量相等。 1. 美国化学家鲍林(Linus Pauling,1901-1994)小组。鲍林在DNA纤维的X射线衍射分析的基础上，提出了DNA的三股螺旋模型。 2.英国物理学家威尔金斯(Maurice Wilkins，1916-2004)、英国化学家富兰克林(Rosalind Franklin，1920-1958)小组。其中，富兰克林用改进的技术获得了较好的DNA衍射图像，并指出了DNA双链的同轴排列模式，确定了螺旋的螺距和直径，还发现碱基在螺旋结构的内侧、磷酸基团在外侧。 3.沃森、克里克小组。通过总结经验教训，他们发现DNA分子中各种不同直径的碱基以不规则的方式沿多核苷酸链排列;类比生物体结构上的成对性和X衍射照片上的反射交叉，估计出DNA分子是结合成双链的。 根据古伦德(JGulland)于1948年得出的碱基间以氢键相连的结论，着手建立氢键结合模型，获得了富兰克林实验的关键性资料，建立了一个碱基在内侧、糖-磷酸骨架在外侧的双螺旋模型。 2、 DNA双螺旋结构 1.DNA的分子基本组成单位 2. DNA分子的双螺旋结构模型 (1)提出者：沃森和克里克。 (2)结构及特点 ①由两条脱氧核苷酸长链反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸基团交替形成磷酸二酯键构成基本骨架，排在主链外侧。 ③碱基排列在通过氢键连接形成碱基对，排在主链内侧。 ④遵循碱基互补配对原则，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。 ⑤A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)的数目相等（A=T），G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)的数目相等（G=C），但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。 三、制作DNA双螺旋结构模型 1.用自己选取的实验材料，制作成不同形状、不同大小和不同颜色的物体,用来代表脱氧核糖、磷酸和不同的碱基。 2.选取作为支架和连接的材料，将代表不同化合物的物体连接、组装在一起。 制作流程：若干个磷酸、脱氧核糖、碱基 若干个脱氧核苷酸 两条脱氧核苷酸链 DNA分子的平面结构 DNA分子双螺旋结构。 3. 向全班同学展示自己制作的DNA双螺旋结构模型，并做简单的介绍和说明。 四、碱基排列顺序编码了遗传信息 1. DNA多样性：DNA中的各种碱基数目不同，碱基排列顺序不同。 2. DNA特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序。 3. DNA稳定性：双螺旋结构及遵循碱基互补配对原则。 五、DNA中核苷酸序列分析的应用 1.判断各种生物在进化中的亲缘关系。 2.医生可以对两个人的血缘关系做出参考性的结论。 人遗传物质是DNA,根据孟德尔遗传定律是由父母遗传的，根据DNA分子相关知识，则子代DNA与双亲之间有相似性。 3.警察可以对案件中人物的身份进行鉴定及其他应用。 六、DNA结构易错点 1.DNA分子中,脱氧核苷酸数:脱氧核糖数:磷酸数:碱基数=1:1:1:1。 2.每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团在3'端,双链 DNA 分子中含有2个游离的磷酸基团在5'端。 3.互补链上的相邻碱基以氢键相连，一条单链中的相邻碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连。 4.DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 5.DNA结构越稳定，氢键的数量越多，C与G碱基对的数量越多。 七、DNA双链的有关计算 1.根据卡伽夫法则的相关计算： (1)双链DNA分子中，A=T，G=C，，即A+G=T+C， = =1。 (2)若DNA的一条单链中 =x，则其互补链中 = ，DNA双链中=1 (3)双链DNA中,任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，即A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基50%。 2.氢键计算 A与T 之间有2个氢键，G与C 之间有3个氢键。若碱基对数为n，A有m个，则氢键数为3n-m。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　遗传信息编码在DNA分子上 一、双螺旋结构模型构建 DNA具有品体结构这一发现，加速了DNA结构研究的进程。1951年，奥地利生化学家卡伽夫对各种不同来源的DNA碱基成分进行了精密的分析，发现在多种生物的DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶的含量相等，鸟嘌呤和胞嘧啶的含量相等。 1. 美国化学家鲍林(Linus Pauling,1901-1994)小组。鲍林在DNA纤维的X射线衍射分析的基础上，提出了DNA的三股螺旋模型。 2.英国物理学家威尔金斯(Maurice Wilkins，1916-2004)、英国化学家富兰克林(Rosalind Franklin，1920-1958)小组。其中，富兰克林用改进的技术获得了较好的DNA衍射图像，并指出了DNA双链的同轴排列模式，确定了螺旋的螺距和直径，还发现碱基在螺旋结构的内侧、磷酸基团在外侧。 3.沃森、克里克小组。通过总结经验教训，他们发现DNA分子中各种不同直径的碱基以不规则的方式沿多核苷酸链排列;类比生物体结构上的成对性和X衍射照片上的反射交叉，估计出DNA分子是结合成双链的。 根据古伦德(JGulland)于1948年得出的碱基间以氢键相连的结论，着手建立氢键结合模型，获得了富兰克林实验的关键性资料，建立了一个碱基在内侧、糖-磷酸骨架在外侧的双螺旋模型。 2、 DNA双螺旋结构 1.DNA的分子基本组成单位 2. DNA分子的 结构模型 (1)提出者： 。 (2)结构及特点 ①由 条脱氧核苷酸长链 方式盘旋成双螺旋结构。 ② 交替形成磷酸二酯键构成基本骨架，排在主链外侧。 ③ 排列在通过氢键连接形成碱基对，排在主链内侧。 ④遵循 原则，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过 相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过 相连。 ⑤A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)的数目 ，G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)的数目 ，但A+T的量 等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。 三、制作DNA双螺旋结构模型 1.用自己选取的实验材料，制作成不同形状、不同大小和不同颜色的物体,用来代表脱氧核糖、磷酸和不同的碱基。 2.选取作为支架和连接的材料，将代表不同化合物的物体连接、组装在一起。 制作流程：若干个磷酸、脱氧核糖、碱基 若干个脱氧核苷酸 两条脱氧核苷酸链 DNA分子的平面结构 DNA分子双螺旋结构。 3. 向全班同学展示自己制作的DNA双螺旋结构模型，并做简单的介绍和说明。 四、碱基排列顺序编码了遗传信息 1. DNA多样性： 。 2. DNA特异性： 。 3. DNA稳定性： 。 五、DNA中核苷酸序列分析的应用 1.判断各种生物在进化中的 。 2.医生可以对两个人的血缘关系做出参考性的结论。 人遗传物质是DNA,根据孟德尔遗传定律是由父母遗传的，根据DNA分子相关知识，则子代DNA与双亲之间有相似性。 3.警察可以对案件中人物的身份进行鉴定及其他应用。 六、DNA结构易错点 1.DNA分子中,脱氧核苷酸数:脱氧核糖数:磷酸数:碱基数=1:1:1:1。 2.每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团在3'端,双链 DNA 分子中含有2个游离的磷酸基团在5'端。 3.互补链上的相邻碱基以氢键相连，一条单链中的相邻碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连。 4.DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 5.DNA结构越稳定，氢键的数量越多，C与G碱基对的数量越多。 七、DNA双链的有关计算 1.根据卡伽夫法则的相关计算： (1)双链DNA分子中，A=T，G=C，，即A+G=T+C， = =1。 (2)若DNA的一条单链中 =x，则其互补链中 = ，DNA双链中=1 (3)双链DNA中,任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，即A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基50%。 2.氢键计算 A与T 之间有2个氢键，G与C 之间有3个氢键。若碱基对数为n，A有m个，则氢键数为3n-m。 学科网（北京）股份有限公司 $$