《生物 第三章 遺傳的分子基礎 第二節(jié) DNA的分子結構和特點 浙科版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《生物 第三章 遺傳的分子基礎 第二節(jié) DNA的分子結構和特點 浙科版必修2（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié)DNA的分子結構和特點第三章遺傳的分子基礎知識知識內(nèi)容內(nèi)容必考要求必考要求加試要求加試要求核酸分子的組成aaDNA分子的結構和特點bb活動：制作DNA雙螺旋結構模型bb課時課時要求要求1.結合圖例分析，概述DNA分子的雙螺旋結構及特點。2.閱讀教材圖文，學會“制作DNA雙螺旋結構模型”的構建過程。3.通過制作DNA雙螺旋結構模型，進一步理解其結構特點并掌握有關的計算規(guī)律。通過前面的學習，我們知道生物的遺傳物質主要是DNA，細胞生物和部分病毒的遺傳物質都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結構呢？如上圖是坐落于北京中關村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運會中關于人類發(fā)現(xiàn)DNA的過程，這就是科學

2、家模擬的DNA模型，下面就讓我們重溫科學家構建DNA模型的研究歷程，分析DNA的結構特點。課堂導入一、DNA分子的結構和特點內(nèi)容索引當堂檢測二、制作DNA雙螺旋結構模型及有關計算規(guī)律一、DNA分子的結構和特點基礎梳理1.基本單位基本單位A 、T 、G、C 脫氧核苷脫氧核苷酸(1)該模型的構建者：美國學者 和英國學者 。(2)寫出圖中的結構名稱。 ， ， ， 。沃森克里克AG腺嘌呤脫氧核苷酸氫鍵2.雙螺旋結構模型雙螺旋結構模型3.DNA分子結構的主要特點分子結構的主要特點(1)兩條鏈 ： 與 交替連接形成主鏈的基本骨架，排列在外側； 排列在內(nèi)側。(2)堿基互補配對原則：一條鏈上的A總與另一條鏈上

3、的 配對，之間形成 個氫鍵；一條鏈上的 總與另一條鏈上的C配對，之間形成 個氫鍵。(3)卡伽夫法則：在DNA分子中，A ，G ，有AG ，但AT 等于GC。反向平行脫氧核糖磷酸基團堿基T不一定2G3TCTC方法鏈接方法鏈接DNA結構的“五、四、三、二、一”記憶五種元素：C、H、O、N、P；四種堿基：A、G、C、T，相應地有四種脫氧核苷酸；三種物質：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；二條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈；一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結構。 問題探究如圖是DNA片段的結構圖，請據(jù)圖回答下列問題：1.圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？答案答案答案1為堿基對、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌

4、呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。2.兩條鏈之間的堿基是怎樣結合的？配對有什么規(guī)律？答案答案DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對；且有一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。3.結構2中的相鄰堿基C和A是如何連接的？答案答案答案連接方式為：C脫氧核糖磷酸基團脫氧核糖A。4.該片段中，游離的磷酸基團有幾個？答案答案2個。5.現(xiàn)有M、N兩個均含有200個堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個氫鍵，N分子中含有20個腺嘌呤，那么M分子中有CG堿基對多少個？這兩個DNA分子中哪個結構更穩(wěn)定？答案分析分析假設M分子只有A、T兩種堿基，則200個堿基形成100個堿基對，含有200個氫鍵，而實際上有260個

5、氫鍵，即GC堿基對共60個。N分子中AT堿基對有20個，則GC堿基對有80個，氫鍵共有202803280個，氫鍵越多的DNA分子越穩(wěn)定。答案答案M分子中CG堿基對共60個；N分子更穩(wěn)定。分析DNA中兩條鏈反向平行，每條鏈有一個游離的磷酸基團；一條鏈內(nèi)的相鄰堿基由脫氧核糖磷酸基團脫氧核糖連接；兩條鏈之間的堿基由氫鍵連接形成堿基對，AT之間有2個氫鍵，GC之間有3個氫鍵；相同長度的DNA分子，GC堿基對越多，氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定。知識知識整合整合拓展應用1.下面對DNA結構的敘述中，錯誤的一項是A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側B.DNA分子中的兩條鏈反向平行C.DNA分子

6、中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等D.DNA分子中堿基之間一一對應配對的關系是堿基互補配對原則解析解析在DNA分子中，AT、GC，脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在DNA外側，共同構成DNA分子的基本骨架；DNA分子兩條鏈反向平行；AT間是2個氫鍵，GC間是3個氫鍵，氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等。答案解析2.如圖是一個DNA分子的片段，從圖中不能得到的信息是A.DNA是雙螺旋結構B.堿基嚴格互補配對C.嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)D.兩條脫氧核苷酸鏈反向平行解析解析由圖示可以看出，DNA是雙螺旋結構，且兩條鏈之間堿基嚴格互補配對，即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；從題中不能看出兩條鏈的方向。答案解析DNA分子特性分子特性(1)相對穩(wěn)

7、定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種。(3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。 知識整合知識整合二、制作DNA雙螺旋結構模型及有關計算規(guī)律基礎梳理1.制作制作DNA雙螺旋結構模型雙螺旋結構模型(1)原理： 雙螺旋結構的主要特點。(2)實驗目的：通過制作DNA雙螺旋結構模型，加深對_ 的理解和認識。 DNA分子DNA分子結構特點(3)制作步驟選擇材料制作若干個 、 、_ 連接多個

8、_連接脫氧核苷酸長鏈形成一個 分子DNA _ 磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷酸DNA雙螺旋結構 (4)注意事項選材時，用不同形狀、不同大小和顏色的材料分別代表 、磷酸和 。要選用有一定強度和韌性的支架和連接材料。脫氧核糖不同的堿基2.DNA分子雙螺旋結構模型的計算規(guī)律分子雙螺旋結構模型的計算規(guī)律(1)在雙鏈DNA片段中，腺嘌呤與 嘧啶相等，鳥嘌呤與 相等，即A ，G 。因此，嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù) ，即AG 。(2) 的值在不同DNA分子中是 的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。(3)在一個雙鏈DNA分子中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例為 。(4)DNA分子中共有 種類型的堿基對，若某個DNA分

9、子具有n個堿基對，則DNA分子可有 種組合方式。胸腺胞嘧啶相等TCTC不同11144n問題探究結合DNA分子雙螺旋結構模型的特點，分析：1.設在雙鏈DNA分子中的1號鏈上A1T1n%，則2號鏈上A2T2的比例為多少？整個DNA分子中AT的比例又是多少？據(jù)此，你有什么結論？答案答案答案T2A2n%；整個DNA分子中：ATn%；互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。分析分析因為A1T2，A2T1，則：A1T1T2A2n%。整個DNA分子中：ATn%。即在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。分析2.若1號鏈上： m，則2號鏈上 的比例為多少

10、？在整個DNA分子中，該比值又是多少？據(jù)此，你有什么結論？答案答案 ；在雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，整個DNA分子中，該比值是1。答案分析分析分析 m，所以互補鏈上 。即在雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中，該比值是1。雙鏈DNA分子中配對堿基之和的比值在兩條單鏈和整個DNA分子中都相等；不配對的堿基之和的比值在兩條單鏈中互為倒數(shù)，整個DNA分子中為1。知識知識整合整合拓展應用3.下圖表示某同學制作的DNA雙螺旋結構模型的一個片段。其中存在的錯誤有A.3處 B.5處C.7處 D.8處解析解析制作DNA雙螺旋結構

11、模型，應選用脫氧核糖、腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，圖中4個核糖錯誤，應該換成脫氧核糖，尿嘧啶應該換成胸腺嘧啶，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間氫鍵數(shù)應該換成2個，胞嘧啶和鳥嘌呤之間氫鍵數(shù)應該換成3個，故共7處錯誤。答案解析4.某DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是A.35% B.29% C.28% D.21%解析解析整個DNA分子中的AT占整個DNA堿基總數(shù)的44%，則GC占整個DNA堿基總數(shù)的56%，又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與G對應的互補鏈(b)上的

12、C占b鏈堿基總數(shù)的21%，則G(a鏈上)C(b鏈上)占DNA分子堿基總數(shù)的21%。因為總的GC占整個DNA分子堿基總數(shù)的56%，所以G(b鏈上)C(a鏈上)占DNA整個分子堿基總數(shù)的35%，推得G占b鏈堿基總數(shù)的35%，所以答案選A。答案解析易錯提醒易錯提醒進行堿基計算時要注意以下幾點進行堿基計算時要注意以下幾點(1)單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因為思路不清引起的錯誤。課堂小結反向平行磷酸脫氧核糖互補配對當堂檢測1.根據(jù)堿基互補配對原則，以下堿基配對正確的是A.G與T B.

13、A與AC.U與T D.G與C23451答案解析解析解析根據(jù)堿基互補配對原則：A與T配對、G與C配對。2.關于DNA分子結構的敘述，正確的是A.組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸可以只有1種B.絕大多數(shù)核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基C.雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的D.雙鏈DNA分子中，ATGC解析解析根據(jù)堿基互補配對原則，組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸至少有2種，其中的五碳糖為脫氧核糖；位于DNA分子長鏈結束部位的每個脫氧核糖上只連著一個磷酸和一個堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的；雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補配對原則，有AGTC。答案解析23451

14、3.下圖為某同學在學習了DNA分子的結構后畫的含有兩個堿基對的DNA分子片段(其中代表磷酸基團)，下列為幾位同學對此圖的評價，其中正確的是A.甲說：該圖沒有什么物質和結構上 的錯誤B.乙說：該圖有一處錯誤，就是U應改為TC.丙說：該圖中核糖應改為脫氧核糖D.丁說：如果他畫的是雙鏈RNA分子，則該圖就是正確的答案解析23451解析解析該同學要畫的為DNA分子結構圖，圖中的錯誤：五碳糖應為脫氧核糖；堿基不應含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無化學鍵的連接，磷酸應與脫氧核糖交替連接。234514.DNA的一條單鏈中(AG)/(TC)0.4。上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別為A.0.4、0.6

15、B.2.5、1.0C.0.4、0.4 D.0.6、1.0答案解析解析根據(jù)堿基互補配對原則，在整個DNA分子中，因為AT，GC，所以(AG)/(TC)的比值為1.0。在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的(AG)/(TC)與另一條鏈上(TC)/(AG)相等為0.4，因而互補鏈中(AG)/(TC)2.5。解析234515.下面圖甲是用DNA測序儀測出的某DNA片段上一條脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，請回答下列問題：答案解析(1)據(jù)圖甲推測，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是_個。5解析解析圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個，根據(jù)堿基

16、互補配對原則，其互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸。23451答案解析(2)根據(jù)圖甲中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序，推測圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序為_(從上往下)。解析解析看清楚圖甲中各列所示的堿基種類是讀出脫氧核苷酸鏈堿基序列的關鍵。CCAGTGCGCC23451答案解析(3)圖甲所顯示的DNA片段與圖乙所顯示的DNA片段中的(AG)/(TC)總是為_，由此證明DNA分子中堿基的數(shù)量關系是_。圖甲中的DNA片段與圖乙中的DNA片段中的A/G分別為_、_，由此說明了DNA分子具有特異性。解析解析在雙鏈DNA分子中，因為堿基互補配對，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；不同的DNA分子中(AT)/(GC)、A/G、T/C是不同的，體現(xiàn)了DNA分子的特異性。1嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)11/423451