第二节 DNA分子的结构和复制 第1课时 DNA分子的结构 课标内容要求 核心素养对接 1．概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，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遗传信息。 2．DNA中碱基的排列顺序编码遗传信息。 1．生命观念：说明DNA双螺旋结构模型的特点。 2．科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基计算的方法和规律。 3．科学探究：动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力。 一、沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜 1．20世纪30年代后期，瑞典科学家证明了DNA分子是不对称的。 2．20世纪40年代后期，科学家又用电子显微镜观察，并通过计算得出DNA分子的直径约为2 nm。 3．1951年，奥地利科学家查哥夫(E.Chargaff,1905—2002)在定量分析几种生物DNA分子的碱基组成后，发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总与胸腺嘧啶(T)的量相当，鸟嘌呤(G)的量总与胞嘧啶(C)的量相当。 4．1952年，英国科学家富兰克林获得了一张DNA分子X射线衍射图片(图2－2－1)。她通过解析，推断DNA分子可能由两条链组成。 5．1953年，两位年轻科学家沃森和克里克，提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 二、DNA分子的双螺旋结构模型 1．平面结构 2．立体结构 (1)DNA分子的立体结构由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构； (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA分子的基本骨架； (3)DNA分子两条链上的碱基，通过氢键连接成碱基对，排列在双螺旋结构的内侧。 (4)DNA分子中碱基配对有一定的规律：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，称为碱基互补配对原则(the principle of complementary base pairing)。 (5)在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键(图2－2－4)。 3．特性 (1)特异性：特定碱基对的排列顺序构成了DNA分子的特异性。 (2)多样性：碱基对排列顺序的千变万化导致了DNA分子的多样性。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．DNA彻底水解的产物是四种脱氧核苷酸。 ( ) 2．DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。 ( ) 3．DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高。 ( ) 4．DNA分子中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 ( ) 5．双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)存在特异性。 ( ) 6．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。 ( ) [答案] 1．× 提示：DNA初步水解的产物是四种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是含氮碱基、磷酸和脱氧核糖。 2．× 提示：DNA分子两条链的碱基之间通过氢键相连，一条链上的两个碱基则通过脱氧核糖、磷酸和脱氧核糖相连。 3．√ 4.√ 5．× 提示：双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)＝1，不存在特异性。 6．× 提示：双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。 DNA分子的结构 一、DNA的结构 1．DNA的结构 (1)数量关系 ①游离磷酸基团：每个DNA片段有2个。 ②氢键：A—T之间有2个，G—C之间有3个。 ③脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。 (2)位置关系 ①单链中：相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖———连接。 ②双链间：相邻碱基通过氢键相连。 (3)化学键 ①氢键：连接互补链中配对的碱基。 ②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸。 2．DNA的结构特性 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 (3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 合作探究：坐落在 ... ...
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