发布时间 : 星期三 文章配套K122018-2019学年高中生物 第三章 遗传的分子基础 第二节 DNA的分子结构和特点学案更新完毕开始阅读
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第二节 DNA的分子结构和特点
[学习目标] 1.概述DNA分子的双螺旋结构及特点。2.学会“制作DNA双螺旋结构模型”的构建过程。3.通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。
一、DNA分子的结构
1.核苷酸是核苷和磷酸连接起来的结构单元，其中的核苷又是含氮碱基与脱氧核糖结合形成的单位。
2.DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，DNA分子是脱氧核苷酸的多聚体。由于组成脱氧核苷酸的碱基只有4种，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，因此，脱氧核苷酸也有4种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
归纳总结 DNA的分子组成
例1 (2018·绍兴测试)如图表示的是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法中正确的是( )
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A.人体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸 B.硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成 C.蓝细菌的线粒体中也有上述两种核酸
D.DNA彻底水解后得到的产物中有脱氧核糖而没有核糖 答案 D
解析 在人体成熟红细胞中不含DNA、RNA，因而红细胞内也不含碱基和核苷酸；硝化细菌的遗传物质是DNA，只由4种碱基构成；蓝细菌属于原核生物，无线粒体。
例2 (2018·金华测试)下列图中所示的核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是( )
答案 B
解析 DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸是由脱氧核糖、磷酸、含氮碱基结合而成的，其含氮碱基中不含尿嘧啶(U)。 二、DNA分子的结构特点
1.沃森和克里克认为：DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构。 2.DNA分子结构的主要特点
(1)DNA分子是由两条长链组成的，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链的外侧，碱基位于主链的内侧。
(2)DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，两条链上的核苷酸碱基由氢键连接。碱基互补配对原则是：腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)通过两个氢键相连，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)通过三个氢键相连。
(3)双链DNA分子中碱基A＝T，G＝C，但是A＋T的量不一定等于G＋C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。 归纳总结
1.DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆 五种元素：C、H、O、N、P；
四种碱基：A、G、C、T，相应地有四种脱氧核苷酸； 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基； 小学+初中+高中+努力=大学
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二条长链：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。
2.DNA中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸基团；一条链内的相邻碱基由脱氧核糖—磷酸基团－脱氧核糖连接；两条链之间的碱基由氢键连接形成碱基对，A—T之间有2个氢键，G—C之间有3个氢键；相同长度的DNA分子，G—C碱基对越多，氢键越多，DNA分子越稳定。
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例3 如图表示DNA片段的结构图，请据图回答：
(1)图甲是DNA片段的________结构，图乙是DNA片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称：①__________________；②__________________；③__________________。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链的基本骨架是由________和________交替连接构成的。
(4)连接碱基对的4是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。
(5)图甲中表示了________种________个脱氧核苷酸。
(6)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是______________的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成______________结构。
答案 (1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)4 8 (6)反向平行 规则的双螺旋
例4 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分子中氢键数目和碱基数目一定相等
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 答案 C
解析 在DNA分子中，A＝T、G＝C，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分子两条链反向平行；A－T间是2个氢键，G－C间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。 三、制作DNA双螺旋结构模型 1.实验原理
(1)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
(2)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。 (3)DNA分子两条链上的碱基按照碱基互补配对原则两两配对，并且以氢键连接。
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