内容正文:
知识点 1 双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构
第三章 遗传的分子基础
第二节 遗传信息编码在DNA分子上
必备知识 清单破
1.DNA分子的组成
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2.DNA分子的双螺旋结构模型
(1)提出者:沃森和克里克。
(2)图示
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特别提醒 DNA分子两条链的方向
(1)脱氧核糖上与碱基相连的碳称作1'-C,与磷酸基团相连的碳称作5'-C。
(2)DNA的每条链均具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5'端,另一端有一
个羟基(—OH),称作3'端。
(3)DNA的两条单链走向相反,从双链的一端起始,一条单链是从5'端到3'端,另一条单链则是
从3'端到5'端。
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3.模型解读
(1)DNA的双螺旋结构特点
①DNA由两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架。
③内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基的配对遵循碱基互补配对原则:A与T
配对、G与C配对。
在DNA分子中,A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)的数目相等,G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)的数目相
等,但A+T的量不一定等于G+C的量,这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。
特别提醒
碱基互补配对原则强调碱基之间是如何配对的,卡伽夫法则强调双链DNA的碱基之间的数
量关系,两者有因果关系,碱基互补配对原则是原因(机理),卡伽夫法则是结果(现象)。
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(2)DNA分子的一条核苷酸链中,相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连,相邻的碱基通过“—
脱氧核糖—磷酸基团—脱氧核糖—”相连。
(3)A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键。氢键的数量越多,DNA结构越稳定,故DNA分
子中C与G碱基对的数量越多,DNA的空间结构越稳定。
若碱基对数为n,则氢键数为2n~3n;若已知A(腺嘌呤)有m个,则氢键数为3n-m。
特别提醒
(1)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子的过程中,产生的水分子数为(n-1)+(n-1)=2n-2。
(2)原核细胞中的DNA分子、真核细胞细胞器中的DNA分子为双链环状结构,环状DNA分子
无游离的磷酸基团。
(3)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。
4.DNA与染色体的关系
DNA分子在细胞中被有秩序地包装成染色体,发挥遗传物质的作用。
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制作流程:若干个磷酸、脱氧核糖、不同的碱基模型 若干个脱氧核苷酸模型 两
条脱氧核苷酸链模型 DNA分子的平面结构 DNA分子双螺旋结构。
知识点 2 制作DNA双螺旋结构模型
知识点 3 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,排列方式也不同。
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:脱氧核糖和磷酸基团交替连接排列在外侧构成基本骨架,内侧碱基通过碱基
互补配对,由氢键连接形成碱基对。
知识点 4 DNA中核苷酸序列分析的应用
1.科学家可以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。
3.警察可以对案件中人物的身份进行鉴定。
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知识辨析
1.在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一
个含15对碱基(其中A有9个)的DNA双链片段(氢键数也用订书钉个数表示),那么需使用62个
订书钉,这种说法正确吗?
不正确。构建该DNA分子模型需要订书钉将脱氧核糖、磷酸和碱基连接形成脱氧核苷酸,
将脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸链,将两条脱氧核苷酸链连接形成DNA双链片段。一个
含15对碱基的DNA双链,包含30个脱氧核苷酸,30个脱氧核苷酸需要的订书钉是30×2=60(个),
30个脱氧核苷酸形成2条链需要的订书钉是30-2=28(个),A、T碱基对是9个,G、C碱基对是6
个,因此连接碱基对需要的订书钉是9×2+6×3=36(个),故构建该DNA分子模型需要的订书钉
是60+28+36=124(个)。
提示
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2.DNA指纹在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据DNA具有特异性,这种说
法正确吗?
正确。除同卵双胞胎外,不同人体内的DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序各不相同,即
DNA分子具有特异性,根据这一特性可辅助进行刑事侦破、亲子鉴定等。
提示
3.从某种生物中提取核酸样品,经检测和计算后,碱基之间的相互关系为(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/
(T+C)=1。据此结果推断,该样品是双链DNA,这种说法正确吗?
不正确。该核酸样品中含有“T”,说明该样品是DNA,由所给等式能推导出A=C、G=T,单
链DNA和双链DNA都有可能存在该关系。
提示
4.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序中,这种说法正确吗?
正确。遗传信息指的是基因中核苷酸的排列顺序。
提示
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