‹ 回去

3.2 DNA的结构特点

减数分裂、受精作用与遗传的分子基础 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的双螺旋结构,具有特定的空间构型。

从哪来 本知识点建立在1.2 有丝分裂和6.2 减数分裂过程之上。通过观察细胞分裂过程中染色体的行为(如复制、分离),学生已建立“遗传物质在细胞间传递”的宏观概念,从而引出对遗传物质微观结构——DNA的探究需求。

为什么 DNA之所以形成双螺旋结构,核心在于碱基互补配对原则与空间稳定性的平衡。 1. 化学基础:腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间形成2个氢键,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之间形成3个氢键。这种特异性配对保证了遗传信息复制的准确性。 2. 结构优势:两条链反向平行盘旋,使得磷酸和脱氧核糖构成的骨架位于外侧,提供结构稳定性;碱基对位于内侧,通过氢键连接,既保护了遗传信息,又便于在复制时解开双链进行转录或复制。 3. 进化选择:这种结构紧凑、稳定且易于解旋复制,是生命在长期进化中形成的最优解,完美契合了遗传物质需要“稳定储存信息”和“准确传递信息”的双重需求。

模型构建法** **适合学生类型
空间想象力强、动手能力强、喜欢直观感知的学生。 操作:提供DNA结构模型套件(或让学生用铁丝、彩色珠子自制)。先让学生尝试用单链搭建,发现不稳定;再引导其根据碱基互补配对原则(A-T, G-C)搭建双链,并尝试将其盘旋。让学生亲手感受“反向平行”和“盘旋”带来的结构稳定性,从而从触觉和视觉双重维度理解结构特点。
逻辑推导法** **适合学生类型
逻辑思维严密、擅长抽象推理、对化学原理感兴趣的学生。 操作:从化学键的角度切入。提问:“为什么是两条链而不是一条?为什么是反向平行?”引导学生分析:单链不稳定易降解;同向平行会导致两端电荷排斥或空间位阻;反向平行使得磷酸基团(带负电)均匀分布在骨架外侧,减少静电排斥,同时碱基对在内侧通过氢键结合,最大化稳定性。通过排除法和化学原理推导,得出双螺旋结构的必然性。
功能决定结构法** **适合学生类型
结果导向型、喜欢联系生活实际、对“为什么这样设计”感兴趣的学生。 操作:将DNA比作“加密的螺旋楼梯”或“拉链”。强调其功能:1. 存储信息(碱基序列);2. 复制(拉链拉开,各自为模板);3. 转录(读取信息)。问学生:“什么样的结构最方便‘拉开’和‘读取’?”引导学生意识到,双螺旋结构就像拉链,平时闭合保护信息,需要时打开复制,这种结构完美服务于遗传信息的传递功能。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
某双链DNA分子中,腺嘌呤(A)占全部碱基总数的20%,则胞嘧啶(C)占全部碱基总数的多少?
变式
一个双链DNA分子中,一条链上的 (A+T)/(G+C) = 2/3,则另一条链上该比值为多少?整个DNA分子中该比值为多少?
看解答过程
1. 根据碱基互补配对原则,A=T,G=C。 2. 已知 A = 20%,则 T = 20%。 3. A + T = 40%。 4. 因为 A + T + G + C = 100%,所以 G + C = 100% - 40% = 60%。 5. 又因为 G = C,所以 C = 60% / 2 = 30%。
试试手自己判
检测题
下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( ) A. DNA分子中,每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团 B. DNA分子中,碱基对的数量和排列顺序决定了DNA的特异性 C. DNA分子中,A与T之间形成3个氢键,G与C之间形成2个氢键 D. DNA分子中,两条链的碱基排列方向是相同的
看答案和判分标准
答案:B
判对标准:
- 选A:错误。末端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团。
- 选B:正确。碱基对的排列顺序是DNA特异性的根本原因。
- 选C:错误。A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
- 选D:错误。两条链是反向平行的。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›