生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 浙科版必修2

《生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 浙科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 浙科版必修2（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)第三章遺傳的分子基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)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(jié)構(gòu)和特點(diǎn)bb活動(dòng)：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型bb課時(shí)課時(shí)要求要求1.結(jié)合圖例分析，概述DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2.閱讀教材圖文，學(xué)會(huì)“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的構(gòu)建過(guò)程。3.通過(guò)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)一步理解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并掌握有關(guān)的計(jì)算規(guī)律。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA，細(xì)胞生物和部分病毒的遺傳物質(zhì)都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？如上圖是坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運(yùn)會(huì)中關(guān)于人類發(fā)現(xiàn)DNA的過(guò)程，這就是科學(xué)

2、家模擬的DNA模型，下面就讓我們重溫科學(xué)家構(gòu)建DNA模型的研究歷程，分析DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。課堂導(dǎo)入一、DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測(cè)二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計(jì)算規(guī)律一、DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基礎(chǔ)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(gòu)建者：美國(guó)學(xué)者 和英國(guó)學(xué)者 。(2)寫(xiě)出圖中的結(jié)構(gòu)名稱。 ， ， ， 。沃森克里克AG腺嘌呤脫氧核苷酸氫鍵2.雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型3.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(1)兩條鏈 ： 與 交替連接形成主鏈的基本骨架，排列在外側(cè)； 排列在內(nèi)側(cè)。(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：一條鏈上的A總與另一條鏈上

3、的 配對(duì)，之間形成 個(gè)氫鍵；一條鏈上的 總與另一條鏈上的C配對(duì)，之間形成 個(gè)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(tuán)堿基T不一定2G3TCTC方法鏈接方法鏈接DNA結(jié)構(gòu)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(yīng)地有四種脫氧核苷酸；三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；二條長(zhǎng)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(jié)構(gòu)。 問(wèn)題探究如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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(duì)、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(jié)合的？配對(duì)有什么規(guī)律？答案答案DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)；且有一定規(guī)律：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。3.結(jié)構(gòu)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(tuán)脫氧核糖A。4.該片段中，游離的磷酸基團(tuán)有幾個(gè)？答案答案2個(gè)。5.現(xiàn)有M、N兩個(gè)均含有200個(gè)堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個(gè)氫鍵，N分子中含有20個(gè)腺嘌呤，那么M分子中有CG堿基對(duì)多少個(gè)？這兩個(gè)DNA分子中哪個(gè)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？答案分析分析假設(shè)M分子只有A、T兩種堿基，則200個(gè)堿基形成100個(gè)堿基對(duì)，含有200個(gè)氫鍵，而實(shí)際上有260個(gè)

5、氫鍵，即GC堿基對(duì)共60個(gè)。N分子中AT堿基對(duì)有20個(gè)，則GC堿基對(duì)有80個(gè)，氫鍵共有202803280個(gè)，氫鍵越多的DNA分子越穩(wěn)定。答案答案M分子中CG堿基對(duì)共60個(gè)；N分子更穩(wěn)定。分析DNA中兩條鏈反向平行，每條鏈有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；一條鏈內(nèi)的相鄰堿基由脫氧核糖磷酸基團(tuán)脫氧核糖連接；兩條鏈之間的堿基由氫鍵連接形成堿基對(duì)，AT之間有2個(gè)氫鍵，GC之間有3個(gè)氫鍵；相同長(zhǎng)度的DNA分子，GC堿基對(duì)越多，氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定。知識(shí)知識(shí)整合整合拓展應(yīng)用1.下面對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)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(duì)應(yīng)配對(duì)的關(guān)系是堿基互補(bǔ)配對(duì)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(cè)，共同構(gòu)成DNA分子的基本骨架；DNA分子兩條鏈反向平行；AT間是2個(gè)氫鍵，GC間是3個(gè)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(gè)DNA分子的片段，從圖中不能得到的信息是A.DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)B.堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對(duì)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(jié)構(gòu)，且兩條鏈之間堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對(duì)，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(duì)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(bǔ)配對(duì)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(gè)堿基對(duì)，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(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。 知識(shí)整合知識(shí)整合二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計(jì)算規(guī)律基礎(chǔ)梳理1.制作制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(1)原理： 雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，加深對(duì)_ 的理解和認(rèn)識(shí)。 DNA分子DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(3)制作步驟選擇材料制作若干個(gè) 、 、_ 連接多個(gè)

8、_連接脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈形成一個(gè) 分子DNA _ 磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷酸DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) (4)注意事項(xiàng)選材時(shí)，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(qiáng)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(jié)構(gòu)模型的計(jì)算規(guī)律分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算規(guī)律(1)在雙鏈DNA片段中，腺嘌呤與 嘧啶相等，鳥(niǎo)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(gè)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(duì)，若某個(gè)DNA分

9、子具有n個(gè)堿基對(duì)，則DNA分子可有 種組合方式。胸腺胞嘧啶相等TCTC不同11144n問(wèn)題探究結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，分析：1.設(shè)在雙鏈DNA分子中的1號(hào)鏈上A1T1n%，則2號(hào)鏈上A2T2的比例為多少？整個(gè)DNA分子中AT的比例又是多少？據(jù)此，你有什么結(jié)論？答案答案答案T2A2n%；整個(gè)DNA分子中：ATn%；互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。分析分析因?yàn)锳1T2，A2T1，則：A1T1T2A2n%。整個(gè)DNA分子中：ATn%。即在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。分析2.若1號(hào)鏈上： m，則2號(hào)鏈上 的比例為多少

10、？在整個(gè)DNA分子中，該比值又是多少？據(jù)此，你有什么結(jié)論？答案答案 ；在雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，整個(gè)DNA分子中，該比值是1。答案分析分析分析 m，所以互補(bǔ)鏈上 。即在雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，在整個(gè)DNA分子中，該比值是1。雙鏈DNA分子中配對(duì)堿基之和的比值在兩條單鏈和整個(gè)DNA分子中都相等；不配對(duì)的堿基之和的比值在兩條單鏈中互為倒數(shù)，整個(gè)DNA分子中為1。知識(shí)知識(shí)整合整合拓展應(yīng)用3.下圖表示某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個(gè)片段。其中存在的錯(cuò)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(jié)構(gòu)

11、模型，應(yīng)選用脫氧核糖、腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，圖中4個(gè)核糖錯(cuò)誤，應(yīng)該換成脫氧核糖，尿嘧啶應(yīng)該換成胸腺嘧啶，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間氫鍵數(shù)應(yīng)該換成2個(gè)，胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤之間氫鍵數(shù)應(yīng)該換成3個(gè)，故共7處錯(cuò)誤。答案解析4.某DNA分子中AT占整個(gè)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(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)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(gè)DNA分子中的AT占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，則GC占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的56%，又因?yàn)槠渲幸粭l鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與G對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)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?yàn)榭偟腉C占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的56%，所以G(b鏈上)C(a鏈上)占DNA整個(gè)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(cuò)提醒易錯(cuò)提醒進(jìn)行堿基計(jì)算時(shí)要注意以下幾點(diǎn)進(jìn)行堿基計(jì)算時(shí)要注意以下幾點(diǎn)(1)單位是“對(duì)”還是“個(gè)”，這方面往往帶來(lái)數(shù)據(jù)成倍的錯(cuò)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(shí)最好畫(huà)一下簡(jiǎn)圖，比較直觀，減少因?yàn)樗悸凡磺逡鸬腻e(cuò)誤。課堂小結(jié)反向平行磷酸脫氧核糖互補(bǔ)配對(duì)當(dāng)堂檢測(cè)1.根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，以下堿基配對(duì)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(bǔ)配對(duì)原則：A與T配對(duì)、G與C配對(duì)。2.關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)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(gè)磷酸和一個(gè)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(bǔ)配對(duì)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(zhǎng)鏈結(jié)束部位的每個(gè)脫氧核糖上只連著一個(gè)磷酸和一個(gè)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(bǔ)配對(duì)原則，有AGTC。答案解析23451

14、3.下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫(huà)的含有兩個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段(其中代表磷酸基團(tuán))，下列為幾位同學(xué)對(duì)此圖的評(píng)價(jià)，其中正確的是A.甲說(shuō)：該圖沒(méi)有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上 的錯(cuò)誤B.乙說(shuō)：該圖有一處錯(cuò)誤，就是U應(yīng)改為T(mén)C.丙說(shuō)：該圖中核糖應(yīng)改為脫氧核糖D.丁說(shuō)：如果他畫(huà)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(xué)要畫(huà)的為DNA分子結(jié)構(gòu)圖，圖中的錯(cuò)誤：五碳糖應(yīng)為脫氧核糖；堿基不應(yīng)含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無(wú)化學(xué)鍵的連接，磷酸應(yīng)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(bǔ)單鏈和整個(gè)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(bǔ)配對(duì)原則，在整個(gè)DNA分子中，因?yàn)锳T，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(bǔ)鏈中(AG)/(TC)2.5。解析234515.下面圖甲是用DNA測(cè)序儀測(cè)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：答案解析(1)據(jù)圖甲推測(cè)，此DNA片段上的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是_個(gè)。5解析解析圖甲中顯示的一條鏈上鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個(gè)，胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個(gè)，根據(jù)堿基

16、互補(bǔ)配對(duì)原則，其互補(bǔ)鏈上還有1個(gè)鳥(niǎo)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(cè)圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序?yàn)開(kāi)(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(guān)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_(kāi)，由此證明DNA分子中堿基的數(shù)量關(guān)系是_。圖甲中的DNA片段與圖乙中的DNA片段中的A/G分別為_(kāi)、_，由此說(shuō)明了DNA分子具有特異性。解析解析在雙鏈DNA分子中，因?yàn)閴A基互補(bǔ)配對(duì)，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