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| 概述DNA分子结构的主要特点制双螺旋结构模型 | |||
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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
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+C）不一定等于1。而不等于1的比值是无穷的，这恰好是DNA分子的多样性和特异性所在。3.碱基互补配对的有关规律
（1）在DNA双链中，两条互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，可表示为：A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G，（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）＝（T+C）/（A+G）＝1，在DNA中，通常情况下，A+T≠G+C，（A+T）/（G+C）≠（G+C）/（A+T）≠1，这说明了DNA分子的多样性。
（2）在DNA双链中，一条单链的（A+G）/（T+C）的值与另一条互补单链的（A+G）/（T+C）的值互为倒数关系，原因是一条链上的分子变为另一条链上的分母，一条链上的分母变为另一条链上的分子。
（3）DNA双链中，一条单链的（A+T）/（G+C）的值与另一条互补链的（A+T）/（G+C）的值是相等的，也与整个DNA分子中的（A+T）/（G+C）的值是相等的，原因是一条链上的分子、分母分别对应另一条链上的分子和分母。
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