第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质
1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ) 2.基因的概念(Ⅱ) 3.DNA分子的复制(Ⅱ)
1.DNA的结构决定DNA的功能(生命观念) 2.建立DNA分子双螺旋结构模型(科学思维) 3.验证DNA分子通过半保留方式进行复制(科学探究) DNA分子的结构和基因的本质
1．DNA分子的结构
2．DNA分子的特性
(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖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：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4种。
(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
3．基因的本质
(1)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
n
(2)基因与碱基的关系
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。
(人教版必修2 P58“科学·技术·社会”)如何获得DNA指纹图谱？该技术有哪些应用？ 提示：(1)应用DNA指纹技术，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图；(2)由于每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。因而此技术被广泛应用于刑侦领域、亲子鉴定、遗骸鉴定等。
1．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。 2．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定。
(√) (√) (×)
3．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 提示：核酸分子所携带的遗传信息取决于碱基对排列顺序。 4．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连。 提示：一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。 5．不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同。
(√)
6．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。
(×)
(×)
提示：DNA的空间结构都是双螺旋结构，与多样性和特异性无关。
7．人体内控制β-珠蛋白基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有4种。
(×)
1700
提示：β-珠蛋白的基因的碱基排列方式是特定的。 8．DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低。(×)
提示：G和C之间有三个氢键，A和T之间有两个氢键，因此，DNA分子中G和C所占的比例越大，稳定性越高。
碱基互补配对原则及相关计算
DNA碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与T配对，G一定与C配对的一一对应关系。推论如下：
1．双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。简记：“DNA分子中两个非互补碱基之和是DNA分子总碱基数的一半”。
2．在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，则
?A1＝T2?
A2＝T1??
??A1＋T1＝A2＋T2＝n%，所以A
＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝
n%＋n%
2
＝n%。
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。
3．双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。 A1＋G1设双链DNA分子中一条链上，＝m，
T1＋C1则
A1＋G1T2＋C2A2＋G21
＝＝m，互补链中＝。 T1＋C1A2＋G2T2＋C2m简记为：“DNA两条互补链中，不配对两碱基之和的比值互为倒数，乘积为1”。 4．双链DNA分子中，若
A1A1b＝b%，则＝%。 单链双链2
1．基因是碱基对随机排列成的DNA分子吗？为什么？
提示：基因不是碱基对随机排列成的DNA分子。在自然选择过程中，由大部分随机排列的脱氧核苷酸序列控制性状的生物不能成活，被淘汰掉了。
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