第17讲DNA的结构、复制及基因的本质课程内容核心素养——提考能1.简述DNA分子结构的主要特点。2.概述DNA分子的复制。3.说明基因与遗传信息的关系。4.搜集DNA结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流。5.制作DNA分子双螺旋结构模型。生命观念通过讨论分析DNA分子的结构和复制及功能，形成物质结构功能观。科学思维通过构建DNA分子结构与复制模型，强化模型与建模。科学探究通过DNA复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力。考点一DNA分子的结构及相关计算1.DNA分子的结构(1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。(2)图解DNA分子结构：2.DNA分子结构特点(1)多样性：若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对配对方式不变等。1.(理性思维)DNA分子结构模型的构建及相关解读(1)由图1可解读以下信息：(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，②是氢键。解旋酶作用于②部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。2.(科学思维)利用数学思想求解DNA分子中的碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A＋G＝T＋C。(2)“互补碱基之和”的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中＝m，在互补链及整个DNA分子中＝m，而且由任一条链转录来的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍为m(注：不同DNA分子中m值可不同，显示特异性)。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中＝a，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。(注：不同双链DNA分子中非互补碱基之和的比均为1，无特异性)3.(思维提升)下面是DNA分子结构模型，思考相关问题：(1)图中④能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？为什么？提示不能。组成DNA分子的两条链的方向相反，其中①是上一个脱氧核苷酸的组成物质。(2)图中碱基之间是如何连接的？提示双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，而同一条链上的两个相邻碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的。(3)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？提示初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。(4)如何根据碱基的种类和比例确定核酸的类型？提示根据碱基的种类确定是DNA还是RNA，若含有碱基U则是RNA，若含有碱基T而不含有碱基U，则是DNA；根据碱基的比例确定是单链还是双链，若嘌呤数/嘧啶数＝1，则一般是双链，若嘌呤数/嘧啶数≠1，则是单链。教材((((高考1.判断正误(1)DNA的X光衍射实验证明了DNA是遗传物质。(2013·全国卷Ⅱ，T5C)()(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(2014·全国卷Ⅱ，T5C)()(3)大肠杆菌细胞中只有A、T、C、G四种碱基。(2012·海南卷，T5C)()提示(1)×DNA的X光衍射图谱，给DNA的双螺旋结构的建立提供了依据。(2)×双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。(3)×大肠杆菌细胞中既有DNA，又有RNA，故有A、T、C、G、U五种碱基。2.深挖教材(1)教材必修2P49“思考与讨论”：说出资料中涉及的学科知识和方法。提示学科知识有：物理学(主要是晶体学)、生物化学、数学和分子生物学等学科知识。方法有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算方法，建构模型的方法等。(2)教材必修2P51：说出拓展题中总结的规律。提示在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的50%。围绕DNA分子结构考查生命观念与科学思维1.(2017·海南卷，24)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是()A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1解析在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因A＝T、G＝C，所以只要是双链DNA分子(A＋C...
