高二第三章第2节 DNA的分子结构和特点浙江版必修2知识精讲.docVIP

高二第三章第2节 DNA的分子结构和特点浙江版必修2 【本讲教育信息】 一、教学内容 DNA分子的结构和特点 1. DNA分子基本单位的化学组成。 2. DNA分子结构及其特点。 3. DNA分子结构模型的提出。 4. DNA分子有关的碱基含量计算。 二、重点导学 DNA分子基本单位的化学组成 DNA分子结构及其特点 DNA分子结构模型的提出 三、全面突破 知识点1DNA分子基本单位的化学组成 我们已经知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么DNA分子为什么能起遗传作用呢? 思考： 1. DNA分子为什么属于高分子化合物（从元素组成和分子量上考虑分析）? （组成DNA分子的化学元素有C、H、O、N、P，分子量高达几十万几百万，因此是—种高分子化合物。） 2. 成DNA分子的基本单位是什么? （DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸） 3. 构成DNA分子的基本单位有几种?分别是什么? （DNA分子的基本单位脱氧核苷酸，总共有四种，分别叫腺嘌呤脱氧核苷酸（A），鸟嘌呤脱氧核苷酸（G）、胞嘧啶脱氧核苷酸（C）、胸腺嘧啶脱氧核苷酸（T） 。每种脱氧核苷酸都由三部分组成：即一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。） 4. DNA分子是由几条脱氧核苷酸长链组成的? （DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。） 知识点2DNA分子结构及特点 1. DNA分子结构 （1）DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行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，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 2. 碱基互补配对原则 碱基互补配对原则是：碱基A与T、G与C之间的一一对应关系，叫碱基互补配对原则。 3. A与T、G与C配对的原因： （1）嘌呤碱是双环化合物，占空间大；嘧啶碱是单环、占空间小，而DNA分子的两条链距离是固定的，因此，只能是嘌呤碱与嘧啶碱配对。 （2）由于A与T通过两个氢键连结，G与C之间通过三个氢键连结，这样使DNA的结构更加稳定。 4. DNA分子的结构特性 （1）多样性。DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的，如一个DNA分子的一条链中有150个四种不同的碱基，它的排列方式有4150种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性（取决于碱基对的排列顺序）。 （2）特异性。每个特定的DNA分子（如你自己制作的DNA）都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性（特定的碱基排列顺序）。 DNA分子的多样性和特异性说明了世界上的各种生物之间、同种生物不同个体之间表现出差万别的根本原因。因此，用DNA分子可以起到鉴定生物个体的作用。 （3）稳定性。两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。 5. DNA分子的空间结构：规则的双螺旋结构。 思考： （1）我们知道，通过细胞有丝分裂使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性，为什么? （是遗传物质DNA分子复制（间期）和平均分配（期）的结果。） （2）那么DNA分子是怎样进行复制的呢? 知识点3DNA分子结构模型的提出 1951年，威尔金斯和富兰克林展示了一张DNA的X射线衍射图，从这张图我们能看出什么？ 我们只能看到有点模糊的，有点对称的图片。但是一直对DNA有浓厚兴趣的沃森看到这张图时，激动得话也说不出来，他的心怦怦直跳，根据此图他断定DNA的结构是一个螺旋体。他打定主意要制作一个DNA模型。他把这种想法告诉了他的合作者克里克。于是他们两人便采用当时著名的化学家鲍林研究蛋白质结构的模型构建法他们先后制作了双链模型和三链模型，但都被否认了。但沃森坚持认为，DNA分子可能是一种双链结构。因为自然界中的事物，很多是成双成对的，细胞中的染色体也是成对的。之后他们分别完成了以脱氧核糖和磷酸交替排列为基本骨架，碱基排在外面的双螺旋结构和以脱氧核糖和磷酸交替排列为基本骨架，碱基排在内部，且同型碱基配对的双螺旋结构。 但这些模型又被否定了。 这个时候，奥地利的著名生物化学家查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得到了一个重要的信息：A的量等于T的量，G的量等于C的量。于是沃森和克里克又兴奋起来，让长的和短的连接，这样便能做成一个结构很牢固很平衡的螺旋体。 一个新的具有碱基互补配对的DNA模型诞生了。1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型。 知识点4DNA分子碱基含量计算 【典型例题】 例1下列关于双链DNA的叙述错误的是 （ ） A. 若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数