1、第3章 基因的本质第2节 DNA分子的结构学习目标 1.概述科学家构建DNA模型的研究历程。2.概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.依据DNA分子的结构特点，分析并掌握有关DNA分子结构的计算。基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 基础知识导学 答案 一、DNA双螺旋结构模型的构建过程1.DNA的衍射图谱是由哪两位科学家提供的？答案 威尔金斯和富兰克林。2.DNA的四种碱基中A和T的量相等，G和C的量相等是由谁发现的？答案 查哥夫。3.利用上述结论，最终提出DNA双螺旋结构模型的是哪两位科学家？答案 沃森和克里克。答案 1.基本单位(1)如果用表示磷酸、表示脱氧核糖、表示含
2、氮碱基，那么怎样表示DNA的基本单位？二、DNA的分子结构答案 (2)上述基本单位有几种？名称分别是什么？答案 有4种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。答案 2.DNA分子双螺旋结构模型(1)写出图中各部分的名称 胸腺嘧啶(T)；。(2)DNA分子是由链构成的，这两条链按_的方式盘旋成双螺旋结构。(3)DNA分子中的交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；_排列在内侧。(4)两条链上的碱基通过连接成碱基对。碱基配对的规律是：与T配对，与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做原则。脱氧核糖磷酸碱基对腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)两条平行反向脱
3、氧核糖和磷酸碱基氢键AG碱基互补配对答案 1.材料用具：硬塑方框2个(长约10 cm)，细铁丝2根(长约0.5 m)，球形塑料片(代表)若干，双层五边形塑料片(代表)若干，4种不同颜色的长方形塑料片(代表4种不同)若干，粗铁丝2根(长约10 cm)，订书钉。2.实验步骤(1)组装“脱氧核苷酸模型”(2)制作“多核苷酸长链模型”：两条长链的单核苷酸数目必须；两条长链并排时，必须保证碱基之间能够，不能随意组装。(3)制作DNA分子平面结构模型：将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向。三、制作DNA双螺旋结构的模型磷酸碱基相同互补配对相反脱氧核糖(4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)
4、：把DNA分子的平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。3.结合构建的模型思考(1)DNA分子如何能够储存足够多的遗传信息？答案 不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。(2)DNA分子是如何维持它结构的稳定性的？答案 外侧的磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架，内部碱基对之间形成氢键，使结构更加稳定。答案 返回 重点难点探究 一、分析DNA分子的双螺旋结构模型如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：1.图中的1、2、5、7的名称分别是什么？答案 答案 1是碱基对、2是一条脱氧核苷酸单链片段、5是腺嘌呤脱氧核苷酸、7是氢键。2.DNA分子结构的基本骨架
5、是怎样构成的？答案 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。3.碱基之间是怎样结合的？配对有什么规律？解析答案 答案 DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定的规律：A与T配对，G与C配对。4.该片段中，游离的磷酸基有几个？答案 2个。5.含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。该DNA片段中共有腺嘌呤多少个？C和G构成的碱基对共多少对？分析 假设该DNA片段只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即GC或CG碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌呤数为：(200260)/240(个)。答
6、案 腺嘌呤数为40个。C和G共60对。二、有关DNA分子的结构计算结合DNA分子双螺旋结构模型的特点，归纳有关计算规律：1.两条链之间碱基有什么数量关系？整个DNA分子中嘌呤和嘧啶有什么数量关系？分析 一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1T2，同样：T1A2，G1C2，C1G2。整个DNA分子中AT，GC。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。答案 A1T2，T1A2，G1C2，C1G2。整个DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等。解析答案 2.设在双链DNA分子中的1号链上A1T1n%，则2号链上A2T2的比例为多少？整个DNA分子中AT的比例又是多少？据此，你有什么结论？解析答案
7、分析 因为A1T2，A2T1，则：A1T1T2A2n%。整个DNA分子中：ATn%。即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链上及整个DNA分子中都相等。答案 T2A2n%；整个DNA分子中：ATn%；互补碱基之和所占比例在任意一条链上及整个DNA分子中都相等。解析答案 3.若 1 号链上：A1G1T1C1m，则 2 号链上A2G2T2C2的比例为多少？据此，你有什么结论？分析 A1G1T1C1T2C2A2G2m，所以互补链上A2G2T2C21m。即在双链 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。答案 A2G2T2C21m；在双链 DNA 分子中，非互补碱基之和
8、所占比例在两条互补链中互为倒数。返回 4.某DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是多少？分析 整个DNA中的AT占整个DNA分子碱基总数的44%，则GC占整个DNA分子碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%，则G(a链上)C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的GC占整个DNA分子碱基总数的56%，所以G(b链上)C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%，推得G占b链碱基总数的35
9、%。解析答案 答案 35%。1.在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下图中连接错误的是()随堂达标检测 12345解析答案 解析 同一条脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接是通过脱氧核糖上的3号碳原子上的羟基与另一个脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。B2.假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是()A.26%,312个B.24%,288个 C.24%,298个D.12%,144个 解析答案 12345解析 DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即DNA分子中有一个A，
10、必须有一个和其互补的T；有一个C，必有一个G。根据这个原理可知G24%；又知T共312个，占26%，则可知该DNA分子片段中共有碱基31226%1 200(个)；前面已计算出G占24%，则G的数目是1 20024%288(个)。B126%223.下列能正确表示DNA片段的示意图的是()解析答案 12345解析 DNA中存在T，不存在U，可排除A选项；DNA分子的两条链是反向平行的，而不是B选项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析)；A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，可排除C选项。D4.有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是()A.三个磷酸、三个
11、脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶 C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶 12345C解析 根据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为T，两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。解析答案 5.下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是()A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 B.DNA分子中的两条链反向平行 C.DNA分子中只有4种碱基，所以实际上只能构成44种DNA D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则 返回 12345解析答案 解析 在DNA分子中，AT，GC，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架。DNA分子的多样性取决于碱基种类、数量及排列顺序。C本课结束 更多精彩内容请登录：
