1、理解教材新知把握命题热点应用落实体验课下综合检测 课堂回扣练习 命题点一 命题点二 知识点一 知识点二 第 2 节 D N A分子的结构 第3章 1DNA 分子的双螺旋结构:两条脱氧核苷酸链反向平行;脱氧核糖和磷酸交替连接,排列于外侧,构成基本骨架;碱基之间具有一一对应关系,并通过氢键连接成碱基对,排列在内侧。2双链 DNA 分子中,嘌呤碱基数嘧啶碱基数,即 AGTC。3互补碱基之和的比例在 DNA 的任何一条链及整个 DNA 分子中都相等。4在 DNA 分子中,含 GC 碱基对越多的 DNA 分子相对越稳定。5非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,而在整个 DNA 分子中比值为 1。第
2、 2 节DNA_分子的结构DN A 双螺旋结构模型的构建1构建者 美国生物学家和英国物理学家。沃森克里克2模型构建历程 1写出脱氧核苷酸的化学元素组成、结构和种类。2根据沃森和克里克的模型,你认为 DNA 分子的空间结构是怎样的?提示:脱氧核苷酸的基本组成元素是 C、H、O、N、P,每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖构成的,由于碱基的不同,脱氧核苷酸有 4 种。提示:两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。3模型中 AT 与 GC 碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的 DNA 分子具有什么样的特点?提示:具有稳定直径的特点。DN A 分子的结构特点DNA 分子的结构项
3、目特点整体由_条脱氧核苷酸链按方式盘旋而成排列外侧由和交替连接组成,构成基本骨架内侧碱基通过_连接形成碱基对碱基互补配对 A与配对、与C配对反向平行脱氧核糖磷酸TG两氢键巧学妙记 DNA 结构的“五、四、三、二、一”五种元素:C、H、O、N、P;四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸;三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;两条长链:两条反向平行的脱氧核苷酸链;一种螺旋:规则的双螺旋结构。1每个 DNA 片段中,游离的磷酸基团数是多少?磷酸数脱氧核糖数含氮碱基数是多少?2双链 DNA 分子中,嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系?提示:(1)2 个;(2)111。提示:嘌呤碱基数嘧啶碱基数。
4、3在不同的双链 DNA 分子中:A/T、G/C、(AG)/(TC)和(AC)/(TG)的比值是否有特异性?提示:无特异性。4在双链 DNA 分子中,若某一条链中(AT)/(GC)m,则在另一条链中(AT)/(GC)的比值是多少?在整个DNA 分子中(AT)/(GC)的比值是多少?提示:在另一条链中及整个 DNA 分子中都是 m1碱基间的数量关系分析项目双链DNA1链2链规律A、T、G、C关系ATGCA1T2G1C2T1A2C1G2双链DNA中,A总等于T,G总等于C,且1链上的A等于2链上的T,1链上的G等于2链上的C非互补碱基和之比,即(AG)/(TC)或(GT)/(AC)1m1/mDNA双
5、链中非互补碱基之和总相等,两链间非互补碱基和之比互为倒数项目双链DNA1链2链规律互补碱基和之比,即(AT)/(GC)或(GC)/(AT)nnn在同一DNA中,双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量)x1x2某碱基占双链DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半x1x222.DNA 分子在结构上的特性(1)稳定性:DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。DNA 分子双螺旋结构的中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。
6、DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。(2)多样性:DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样。设某 DNA 分子有 n 个碱基对,DNA 分子上的一个碱基对可能是AT 或 TA 或 GC 或 CG,即每一个碱基对有 4 种类型的可能性,故 n 个碱基对的排列顺序种类数为 4n,这样便构成了 DNA 分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。(3)特异性:每种 DNA 分子都有区别于其他 DNA 分子的特定的碱基排列顺序。以图示为载体,考查 DN A 分子的结构例 1 下面为 DNA 分子结构示意图,对该图的叙述正确的是()a和相间排列,构成了 DNA 分子的基本骨架b的名称是胞
7、嘧啶脱氧核苷酸c是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则dDNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大,DNA 分子越不稳定f依次代表 A、G、C、TAbcdf BcdfCabcf Dbce精讲精析 DNA 分子是反向平行的双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧,构成了 DNA 的基本骨架;中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸;碱基互补配对,配对碱基之间通过氢键相连;DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。G 与 C 之间形成 3条氢键,G 与 C 含量越多,DNA 分子越稳定;根据碱基互补配对原则,依次代表 A、G、C、T。答案 B1“三看法”判断 DNA 分子结
8、构的正误一看外侧链成键位置是否正确,正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的 5 号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的 3 号碳原子之间;二看外侧链是否反向平行;三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。2区分核酸种类的方法(1)若含 T,AT 或嘌呤嘧啶,则为单链 DNA。因为双链 DNA 分子中 AT,GC,嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(2)若嘌呤嘧啶,肯定不是双链 DNA(可能为单链 DNA,也可能为 RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶,则可能既有双链 DNA 又有 RNA。1下列有关 DNA 分子结构的叙述,正确的是()ADNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺
9、旋结构,其基本骨架由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基交替排列而成B整个 DNA 分子中,嘌呤数目等于嘧啶数目,所以每条 DNA单链中 AT、GCC与 DNA 分子中的碱基 G 直接相连的是脱氧核糖和碱基 CD每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连解析:DNA 分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列构成的基本骨架,碱基排列在内侧。若 DNA 分子的一条链上是碱基 A,则另一条链上与之配对的一定是碱基 T;一条链上是碱基 G,则另一条链上与之配对的一定是碱基 C,反之亦然。所以,在双链 DNA 分子中 AT、GC,但在单链中,碱基 A 的数目不一定等于碱基 T 的数目,碱基 G 的数目也不一定等于
10、碱基C 的数目。在一个脱氧核苷酸中,碱基 G 与脱氧核糖直接相连,两链之间碱基 G 与碱基 C 互补配对。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连,但除了游离的脱氧核糖只与一个磷酸相连外,其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。答案:C碱基互补配对原则的应用例 2 在一个 DNA 分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占 DNA 分子上碱基总数的 24%,则这个 DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链上碱基数目的()A44%B24%C14%D28%思路点拨精讲精析 画出 DNA 分子简图(如图所示)。依题意,列出等量关系:(A1G1)/G140%A11.4G1,而在整个 DNA 分子中:(A1G1)/2
11、0024%A1G148,联立、得:A128。整个 DNA 分子中 A1T2,因此正确答案是 D。答案 D解答此类问题分三步第一步:弄清题干所给的碱基比例是占整个 DNA 分子的比例,还是占一条链的碱基比例。第二步:画一个 DNA 分子简图,标出已知和求解,并分析碱基之间的关系。第三步:根据碱基互补配对原则及其推论进行解答。2某双链 DNA 分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的 54%,其中 链上的碱基中,22%是腺嘌呤,28%是胞嘧啶,则 链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例和 链中的胞嘧啶占整个DNA 分子中所有碱基的比例分别为()A24%、13%B23%、27%C48%、26%D22%、28
12、%解析:假设该 DNA 分子中碱基总数为 200 个,则 GC108(个),又因 GC,所以 GC54(个);已知 A10022%22(个),C28(个),又因 CCC,所以 C542826(个),则 链中胞嘧啶占整个 DNA 分子中所有碱基的比例为 2620013%。关于腺嘌呤的计算,因为 TA(200108)/246(个),A462224(个),则在 链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例为 24%。答案:A课堂回扣练习一、概念原理识记题1下列关于 DNA 结构的叙述中,错误的是()A大多数 DNA 分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架,内侧是
13、碱基CDNA 两条链上的碱基间以氢键相连,且 A 与 T 配对,C与 G 是配对DDNA 的两条链反向平行解析:绝大多数 DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋而成为双螺旋结构,而不是由核糖核苷酸长链盘旋而成,核糖核苷酸是 RNA 的基本组成单位。答案:A2下列关于核酸的叙述中,正确的是()ADNA 和 RNA 中的五碳糖相同 B组成 DNA 与 ATP 的元素种类不同CT2 噬菌体的遗传信息贮存在 RNA 中D双链 DNA 分子中嘌呤数等于嘧啶数解析:DNA 含的五碳糖是脱氧核糖,RNA 含的五碳糖是核糖;组成 DNA 和 ATP 的元素种类都是 C、H、O、N、P;T2 噬菌体的遗传信息贮存
14、在 DNA 中;DNA 中 A 与 T 配对、G 与C 配对,故双链 DNA 分子中嘌呤数等于嘧啶数。答案:D二、易错易混辨析题3在 DNA 分子的一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基 A 与 T 之间的连接结构是()A氢键B磷酸脱氧核糖磷酸C肽键D脱氧核糖磷酸脱氧核糖解析:审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基A 与 T 之间的连接结构”,相邻的脱氧核苷酸相连接,依靠磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,因此两个碱基之间的连接结构是:脱氧核糖磷酸脱氧核糖。答案:D三、基本原理应用题4分析四个双链 DNA 样品分别得到下列资料:种类样品1样品2样品3样品4碱基含量15%C12%G35%T28%
15、A哪两个样品最可能取自同一生物个体()A样品 1 和样品 2 B样品 1 和样品 3C样品 2 和样品 4 D样品 3 和样品 4解析:样品 1 中,CG15%,AT35%;样品 2 中,GC12%,AT38%;样品 3 中,TA35%,GC15%;样品 4 中,AT28%,GC22%。样品 1 与样品 3中,AT35%,CG15%,这两个样品最可能来自同一生物个体。答案:B5(上海高考)在 DNA 分子模型搭建实验中,如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G,用另一长度的塑料片代表 C 和 T,那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型()A粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B粗细相同,因
16、为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析:A 和 G 都是嘌呤碱基,C 和 T 都是嘧啶碱基,在 DNA分子中,总是 AT,GC,依题意,用一种长度的塑料片代表 A 和 G,用另一长度的塑料片代表 C 和 T,则 DNA 的粗细相同。答案:A回扣知识点1DNA 的结构及特点。2核酸的种类及其组成。3易误点提醒:DNA 分子的一条链中与两条链中相邻的碱基A 与 T 或 G 与 C 之间连接结构的差异。4能力迁移:利用双链 DNA 分子中碱基互补配对的原则分析相关生物学问题。5能力迁移:利用碱基配对原理,分析 DNA 模型特点。课下综合检测见课时跟踪检测(八)