23知識講解DNARNA的結(jié)構(gòu)和基因

1、DNA RNA勺結(jié)構(gòu)和基因【學習目標】1、概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。2、制作DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。3、討論DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程。4、說明基因的概念和遺傳信息的含義。5、說明基因和遺傳信息的關(guān)系?！疽c梳理】要點一、DNA分子結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)層次(1 )基本兀素組成：C、H O N、P等(2 )基本組成物質(zhì)：脫氧核糖、含氮堿基(A G C、T)、磷酸(3) DNA分子的基本組成單位四種脫氧核甘酸O-P -O - CHjI I、I.， c- IH/ IH X|/ HbwFo(4)化學結(jié)構(gòu)(1級名構(gòu))：脫氧核糖核甘酸鏈(5) 空間結(jié)構(gòu)(2? 4級結(jié)構(gòu))：模式圖/35七一n ;

2、3, ,Jr Tn sosasns 口xI、/4,0 . MKMH P'口寸:T門匕懷山叫丈汽主要特點主鏈(基本骨架)堿基對構(gòu)成方式脫氧核糖和磷酸交替連接兩條主鏈呈反向平行盤繞成規(guī)則的雙螺旋對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對 堿基互補配對(A 一T、G- C)堿基對平面之間平行田雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)2.結(jié)構(gòu)特點(1 )穩(wěn)定，性：DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性。決定因素：DNA分子由兩條脫氧核甘酸長鏈盤旋成粗細均勻、螺距相等的規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中間為堿基對，對應(yīng)堿基之間形成氫鍵，從而維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。DNA分子之間對應(yīng)堿基嚴

3、格按照堿基互補配對原則進行配對。每個特定的DNA分子中，堿基對的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。(2)特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基數(shù)目和排列順序。(3)不同，堿基對的排列順序千變?nèi)f化，構(gòu)成了多樣性：DNA分子堿基對的數(shù)量 DNA分子的多樣性。3 ?堿基互補配對原則及其應(yīng)用(1)堿基互補配對原則:A T、G C,即& Tt GDNA !h Ai G G 工由此可推知DNA分子堿基比的共性與特性共性A TT的比值是不定的，這恰是DNA分子多樣性和特異性的體現(xiàn)。A=T G=C有下列規(guī)律：DNA中堿基數(shù)的50%即:的值互為倒數(shù)關(guān)系，在 DNA雙鏈中此(2)堿基計算的一般規(guī)律DNA中堿基種

4、類及配對方式， 理解DNA堿基互補配對原則， 進行雙鏈DNA中有關(guān)含N的堿基數(shù)目、比例的計算；根據(jù)分子的特性。在雙鏈DNA中(注意：單鏈DNA或DNA單鏈中不符合)最基本的公式：規(guī)律一：DNA雙鏈中兩互補鏈的堿基數(shù)相等，任意兩不互補的堿基之和恒等，占A+G=T+C=A+C=T+G=50% (A+Q / (T+C) = (A+C / (G+T) =1規(guī)律二：DNA雙鏈中的一條單鏈上(A+G / (T+C)的值與另一條互補鏈上(A+G / (T+C 比值為1。(A+C / (T+G)的值亦如此。的值相等，與DNA雙鏈中(A+T) /規(guī)律三：DNA雙鏈中，一條單鏈上(A+T) / (G+C 的值與另

5、一條互補鏈上(A+T / (G+C (G+C的值相等。規(guī)律四：一條鏈中任意兩互補堿基之和占該單鏈的比例等于DNA雙鏈中該兩種堿基之和占堿基總數(shù)的比例。(G+C) /(G i+C+A i+Ti)= ( G+C 2 ) /(G 2+G+A+T 2)= (G+C /(G+C+A+T)要點二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1 .制作原理DNA的脫氧核甘酸雙鏈反向平行，磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)。堿基排列在內(nèi)側(cè)。堿基對通過氫鍵連接，堿基互補配對。2 .設(shè)計模型繪出DNA分子模型的設(shè)計圖；確定制作的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的大小(如高度與直徑的比例)、維系立體結(jié)構(gòu)型的方式；代表磷酸、脫氧核糖、堿基的材料

6、等。 3.制作模型(1) 使用各種材料分別“制”若干個磷酸、脫氧核糖、堿基；將各種配件整合在一起，并連接成脫氧核甘酸鏈；連接兩條脫氧核甘酸鏈，拼成 DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖；再“旋轉(zhuǎn)”成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2) 根據(jù)設(shè)計計劃，對制作的DNA分子結(jié)構(gòu)模型進行檢查，對模型的不足加以修正。4 .展示交流介紹各組制作的模型，認真觀賞其他小組的制作成果，開展交流活動。5 .需要注意的問題(1) 熟悉制作模型用的各種零件代表的物質(zhì)，寫出四種堿基的字母名稱。(2) 兩條鏈的長度、堿基總數(shù)一致，堿基互補、方向相反。(3) 磷酸、脫氧核糖、堿基三者之間的連接部位要正確。(4) 制作中各零件連接應(yīng)牢固，避免在旋轉(zhuǎn)中脫落。(

7、5)各組模型制作以不同數(shù)量和順序的A-T、C-G、T-A、G-C四中堿基對排列，領(lǐng)悟 DNA分子的多樣性。要點三、RNA分子的結(jié)構(gòu)【高清課堂：DNA RNA的結(jié)構(gòu)和基因403850 RNA的結(jié)構(gòu)】1 .五碳糖一一核糖，含氮堿基一一 A、U C G基本結(jié)構(gòu)單位一一核糖核甘酸2 .空間結(jié)構(gòu)一一通常為單鏈3 .種類：mRNA rRNA、tRNA (三葉草型)要點四、基因1 .基因的本質(zhì)(1)與性狀的關(guān)系：是控制性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能單位，特定基因控制相應(yīng)的性狀。(2)與DNA的關(guān)系：具有遺傳效應(yīng)的 DNA片段，一個DNA含有多個基因。(3)基因的位置：染色體(核基因)，線粒體、葉綠體內(nèi)(質(zhì)基因)

8、。(4)與染色體的關(guān)系：染色體為主要載體，且在染色體上呈線性排列。(5)與脫氧核甘酸的關(guān)系：每個基因含有成百上千個脫氧核甘酸。(6)脫氧核甘酸的排列順序代表了遺傳信息，脫氧核甘酸排列順序的特異性和多樣性決定基因的特異性和多樣性。2 ?基因的脫氧核甘酸序列與遺傳信息的多樣性(1)雖然構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種，但由于DNA分子的堿基對數(shù)目眾多，不同的DNA分子之間的脫氧核甘酸的排列順序不同，所以對某一特定的DNA分子而言，其脫氧核甘酸的排列順序是特有的、具有特異性的。(2)每個人都有與其他人不同的典型的性狀特征，這些特征受遺傳物質(zhì)DNA的控制。不同人同一性狀的不 同表現(xiàn)型取決于DNA分子的多樣

9、性，而某人特定的性狀取決于 DNA分子的特異性，故可用DNA分子鑒定個人身份。3 .理解基因與脫氧核甘酸、DNA染色體和生物性狀之間的關(guān)系基因與脫氧核甘酸基因的基本組成單位是脫氧核甘酸，每個基因含有成百上千個脫氧核甘酸?；蛑忻撗鹾烁仕岬呐帕许樞虼砹诉z傳信息基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個DNA分子上有很多個基因基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體關(guān)系內(nèi)容圖示染色庫是DMA的主要DNa一是主矣的遺每條染邑體含有1個I每個DNA分崔因是有遺傳媛廠一抉多個基因 應(yīng)的DNA制粒I 基禺一走決定生物性狀的本單位基閡在乘色休"1上至線性搭列一因的脫軋核一

10、J_苓酸辜金壓因奢有成百 上千個脫St核普酸成氫鍵；4是胞喀咤脫氧核糖核甘酸;5是腺喋吟，為堿基；由排列膻序遺傳潔息【典型例題】類型一：DNA分子結(jié)構(gòu) 例1、（ 2015北京海淀期末考）如圖DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正 確描述是（）A ?的形成需要解旋酶B.的名稱是鳥喋吟脫氧核甘酸C.的名稱是腺喋吟核糖核甘酸D.和交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架【答案】D【解析】9是連接雙鏈DNA的氫鍵，解旋酶能夠解開 DNA雙鏈間的氫鍵，不能形磷酸和脫氧核糖交替鏈接，形成了DNA的基本骨架,【點評】本題只要考察的是 DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識【舉一反三】：【變式一】以下有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是（

11、）A .只要DNA分子中A=T、G=C就一定是雙鏈DNA分子B .不同DNA分子的脫氧核糖和磷酸的排列順序不同C . DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性與DNA分子中的堿基對的排列順序有關(guān)D . DNA分子每條鏈有兩個游離的磷酸【解析】雙鏈DNA中存在的等量關(guān)系是 A=T、G=C但是DNA分子中A=T、G=C 不一定是雙鏈DNA分子。DNA分 子中堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了 DNA分子的多樣性。雙鏈DNA分子 中基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成的。雙鏈DNA分子是由兩條脫氧核甘酸鏈組成， 每條鏈有一個游離的 磷酸， 兩條脫氧核甘酸鏈有 兩個游離 的磷酸【變式二】在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿

12、基A與T是通過什么結(jié)構(gòu)連接起來的？（A .一氫鍵一B.一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖C?一磷酸一脫氧核糖一磷酸一D .肽鍵【變式三】以下關(guān)于DNA與RNA特點的比較，敘述正確的是（）A.在細胞內(nèi)存在的主要部位相同B.構(gòu)成的五碳糖不同C.核甘酸之間的連接方式不同D.構(gòu)成的堿基相同類型二：DNA中堿基的計算例2、某DNA分子中，（G+C17.1 % ,則它的互補鏈中，之和占全部堿基的35.8 %,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9 % 和A .32.9 %和 17.1 %C .18.7 %和 31.3 %【答案】【解析】BT和C分別占堿基總數(shù)的（B . 31.3 % 和 18.7 %D .

13、 17.2 % 和 32.9 %C各占32.9DN冬初嵬，g+C而僦物抑比例與在單鏈中的該比例均相等。所以一條鏈中G+C=35.8%，因T與= 18.7 % ?；パa鏈中 T=31.3 %, C=18.7%【點評】在雙鏈DNA分子中，由于堿基的互補配時,【舉一反三】：【變式】A=T、G=C運用這一基本原理進行計算。某雙鏈DNA分子中，鳥喋吟與胞喀咤之和占全部堿基的 則b鏈中腺喋吟占該鏈堿基的比例和胞喀咤占整個54%,其中a鏈堿基中22%是腺喋吟，28%是胞喀咤子堿基的比例分別為（DNA分28%【答案】AA . 24%、13% B . 23%、27% C . 48%、26% D . 22%、類型三

14、：基因的本質(zhì)DNA分子示意圖，下列說法正確的是（）例3、（2015哈九中期中考）若下圖是果蠅某條染色體上的一段A.白眼基因含有多個核糖核甘酸B.白眼基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C.白眼基因位于細胞質(zhì)內(nèi)D.白眼基因基本組成單位是4種堿基-G TC ACA GCHC - AGTd C AGTGf【解析】每個DNA分子上含有很多個基因，每個基因中含有CAG- : < 11<許多個脫氧核甘酸；白眼基因位于染色體上，是細胞核基因；基|因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其基本組成單位為脫氧核甘酸，脫氧核甘酸共有4種?！军c評】根據(jù)基因概念的內(nèi)涵、外延進行答題?！九e一反三】：【變式一】對一個基因的正確描述是（基因是DNA分子上特定的片段它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)它決定著某一遺傳性狀或功能它的化學結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變