3.2DNA的结构（4份打包）

高中生物遗传与进化导学设计 第三章 第2节 DNA的结构 【学习目标】1.概述DNA结构的主要特点。 2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的讨论和交流，人体甲流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3.制作DNA双螺旋结构模型。 【重点与难点】1.DNA结构的主要特点。2.制作DNA双螺旋结构模型。 DNA双螺旋结构模型的构建 1.模型构建者 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 2.构建历程 3.模型的特点及意义 （1）特点：A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。 （2）意义： ①能解释A、G、C、T的数量关系。②能解释DNA的复制。 ③模型与X射线衍射照片完全相符。 DNA的结构 DNA的化学组成 2.DNA双螺旋结构的主要特点 （1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，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。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′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。 （2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A（腺嘌呤）一定与 T (胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与 C (胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 3.准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式 （1）数量关系：①每个DNA分子中，游离的磷酸基团有2或0个；②A-T间有2个氢键，G-C间有3个氢键，G、C含量越高，结构越稳定；③脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数；④1个磷酸可与1个或2个脱氧核糖相连。 （2）位置关系：单链中相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，互补链中相邻碱基通过氢键相连。 （3）连接方式：连接单链中相邻的两个脱氧核苷酸的化学键是磷酸二酯键，连接互补链中互补配对的碱基的化学键是氢键。 4.DNA分子结构特点 稳定性：①DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接方式不变。②两条链间碱基互补配对方式不变。 特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序，蕴藏着特定的遗传信息。 多样性：不同的DNA分子所含有的碱基对数量不同。碱基对的排列顺序也千变万化。 三、DNA中碱基数目的相关计算规律。如右图所示： 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知， A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1，总1=总2=1/2总。有以下几个规律： 规律一 DNA双链中的两条互补链的碱基数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即A+G=T+C=A+C=T+G=50% 结论：DNA中非互补碱基之和总相等或嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 规律二 DNA双链中的一条单链的（A1+G1）/（T1+C1）的值与其互补链的（A2+G2）/（T2+C2）的值互为倒数关系。 结论：DNA两条链间非互补碱基和之比互为倒数。 规律三 DNA双链中，一条单链的（A1+T1）/（G1+C1）的值与其互补链的（A2+T2）/（G2+C2）的值是相等的，也与整个DNA中的（A+T）/（G+C）的值相等。 结论：在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等。 规律四 DNA一条链中A占的比例为a1，另一条链中A占的比例为a2，则整个DNA中A占的比例为（a1+a2）/2。 结论：某碱基占双链DNA碱基总数的百分比数等于相应碱基占相应单链比值和的一半。 合作探究：1.某双链DNA分子中，一条单链中=a，且（A+T）占该链的比例为b，则其互补链中的值及（A+T）占该链的比例分别是（A） A. ，b B. a，b C. ，1-b D. a，1-b 2.某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A:T:G:C=1:2:3:4。下列叙述正确的是（B） A.该DNA分子的另一条链上A:T:G:C=1:2:3:4 B.该DNA分子共有腺嘌呤60个 C.如果该DNA分子中碱基A与T的比例增加， ... ...