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第2节 DNA分子的结构.doc

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第 2 节 DNA 分子的结构学习目标1.概述 DNA 分子结构的主要特点。2.制作 DNA 分子双螺旋结构模型。3.讨论 DNA 双螺旋结构模型的构建历程。学习重点(1)DNA 分子结构的主要特点。(2)制作 DNA 分子双螺旋结构模型。学习难点DNA 分子结构的主要特点。重点讲解理解“结构和功能的统一性”这一生物学中一个重要观点, “利用数学观点解决生物问题”是本节的两个关键,也是《大纲》中的重要的能力要求。在分析 DNA 相对稳定性、特异性、多样性特点时,就要从其结构入手。关于 DNA 结构中的碱基互补配对原则的体现,有关基本的数学计算,以及 DNA 碱基对数目与 DNA 种类的计算,要求我们把数学知识和生物知识有机统一起来。【例题】根据 DNA 分子结构模式图(图 3-4)回答下列问题:(1)写出①~⑥的名称:①_____,②_____,③_____,④_____,⑤_____,⑥_____。(2)分析这种结构的主要特点:①构成 DNA 分子的两条链按______盘旋成双螺旋结构。②DNA 分子的基本骨架由______而成。③DNA 分子两条链上的碱基通过______连接成碱基对,并且遵循______原则。④每个特定的 DNA 分子中,碱基对的_____和_____稳定不变。⑤上述①②③④说明 DNA 是遗传物质,其分子结构特点具有______。思路:该题考查学生对 DNA 双螺旋结构模型的知识的理解。由于 DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变;DNA 内部的碱基靠氢键连接起来形成碱基对,且严格遵循碱基互补配对原则;DNA 分子中碱基数量与排列顺序稳定不变,这些因素决定了 DNA 分子结构是相对稳定的。尽管组成 DNA 分子的碱基只有四种,而且碱基配对方式只有两种,但碱基对的排列顺序千变万化,因此构成了 DNA 分子的多样性。由于在每个 DNA 分子中都有特定的碱基排列顺序,所以 DNA 分子是特异的。答案:(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 脱氧核糖 磷酸 (2)反向平行 磷酸与脱氧核糖交替(相间)连接 氢键 碱基互补配对 种类 顺序 相对稳定性例题精讲【例题】从某生物组织中提取 DNA 进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的 46%。又知该 DNA 的一条链(H 链) ,所含的碱基中 28%是腺嘌呤,问与 H 链对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )A. 42%B. 27% C. 26%D. 14%解析:该题易错解为答案 B。错解原因是误认为每条链上的A=T,C=G。解此类型的题时,应先给出两条链碱基符号,并注明含量,这样形象直观,有利于理清解题思路。已知 DNA 分子中G+C=46%,所以 DNA 分子中的 A+T=54%。思考生命活动是高效的,为保证 DNA 在很短时间内实现 1 变 2,DNA 应该具有自己独特的结构。科学家们的研究活动也证明了 DNA 是由脱氧核苷酸长链组成的。通过你学过的知识,DNA 是遗传物质,它控制着生物的性状,在进行有丝分裂间期,每个 DNA 分子复制后变成两个相同的 DNA,分裂结束后,还要平均地分配到两个子细胞中去。想一想,脱氧核苷酸该怎样构成 DNA 的结构呢?思路:(1)所谓复制,一定有参照物,子代 DNA 的形成一定参照亲代 DNA—— 即模板。(2)为高效地实现 1 变 2,应该是两模板同时进行。因此认为 DNA 分子是由两条脱氧核苷酸链形成的。规律总结1.正确理解 DNA 分子结构的稳定性、多样性和特异性(1)稳定性:是指 DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点:①DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构,其双螺旋结构就是稳定性的原因之一。②DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。③DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对,碱基之间形成氢链,从而维持了双螺旋结构的稳定。④DNA 分子两条链间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。⑤每个特定的 DNA 分子中,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。(2)多样性:尽管组成 DNA 分子的碱基只有四种,而四种碱基的配对方式只有两种,但是碱基对的排列顺序可以千变万化,因而构成了 DNA 分子的多样性。(3)特异性:每个特定的 DNA 分子中都是在特定的碱基对排列顺序,这种特定的碱基对排列顺序就构成了 DNA 分子的特异性。2.DNA 分子中的碱基比与 DNA 分子的共性与特性在 DNA 分子中的关系式(A+C)/(T+G)=(A+G)/(T+C)=1,T/A=A/T=1,C/G=G/C=1。这是双链 DNA 的共性和特性,只有(A+T)/G
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