《2017-2018學(xué)年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第12課時 DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 蘇教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第12課時 DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 蘇教版必修2（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第12課時　DNA分子的結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。2.掌握DNA分子中堿基有關(guān)計算。 |基礎(chǔ)知識| 一、對DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程[連線] 二、DNA分子的結(jié)構(gòu) |自查自糾| (1)DNA徹底水解產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸(　　) (2)DNA分子一條鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵相連(　　) (3)DNA分子中G、C堿基的比例越高，分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越高(　　) (4)DNA分子由兩條方向相同的脫氧核苷酸鏈盤旋而成(　　) (5)DNA分子中的嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)(　　) (6)雙鏈DNA分子中(A＋G)/(T＋C)存在特異性(　　

2、) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× |圖解圖說| ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ A、T之間通過2個氫鍵連接，C、G之間通過3個氫鍵連接，C、G的比例越高，雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 ___________________________________________________

3、_____________________ ________________________________________________________________________ 每個DNA片段中，游離的磷酸基團數(shù)是多少？ 提示：2個 探究點一　DNA分子的結(jié)構(gòu) 1．DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物：______________。 2．DNA分子一條鏈上相鄰的兩堿基通過________________連接，兩條鏈間相鄰的兩堿基通過______相連。DNA分子中A、T、G、C四種堿基形成的堿基對種類有______________。含有5 000個堿基的DNA分子，堿基對

4、的排列方式有__________種可能。 3．DNA分子結(jié)構(gòu)的兩個特性：DNA分子__________千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的________；每一個DNA分子都具有特定的__________，構(gòu)成了DNA分子的______。 提示　1.1種磷酸、1種脫氧核糖、4種堿基　2.－脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖－　氫鍵　A－T、T－A、G－C、C－G　42 500　3.堿基對排列順序　多樣性　堿基對排列順序　特異性 DNA結(jié)構(gòu)的“五四三二一” 五種元素：C、H、O、N、P。 四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸。 三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。 兩條長鏈：兩條反向

5、平行的脫氧核苷酸鏈。 一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 【典例1】 如圖是DNA分子的部分平面結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．圖中4的名稱是腺嘌呤脫氧核苷酸 B．構(gòu)成DNA的核苷酸種類的不同與2有關(guān) C．N元素存在于圖中的堿基中 D．從主鏈上看，兩條脫氧核苷酸鏈反向平行 嘗試解答________ 解析　構(gòu)成DNA的核苷酸是脫氧核苷酸，脫氧核苷酸種類的不同與堿基有關(guān)，與脫氧核糖和磷酸無關(guān)，圖中2為脫氧核糖，3為堿基。 答案　B 【跟蹤訓(xùn)練】 1．如圖表示某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個片段。其中存在的錯誤有(　　) A．3處　　　　　 B．5處 C

6、．7處 D．8處 解析　圖中的核糖應(yīng)改為脫氧核糖；DNA中不存在尿嘧啶；胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵；腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵。 答案　C 探究點二　DNA分子中堿基的相關(guān)計算 下圖為雙鏈DNA分子中堿基的配對情況，分析回答： 1．1鏈上的四種堿基與2鏈上的四種堿基存在著怎樣的數(shù)量關(guān)系？ 提示　A1＝T2、T1＝A2、G1＝C2、C1＝G2；A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2。 2．雙鏈DNA分子中，互補的兩個堿基有怎樣的數(shù)量關(guān)系？不互補的兩個堿基的數(shù)量和與分子中堿基總數(shù)有什么關(guān)系？ 提示　DNA分子中，互補的兩個堿基數(shù)量相等，即A＝T、G＝C；不互補的兩

7、個堿基的數(shù)量和是分子中堿基總數(shù)的一半，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝。 3．若1鏈中(A1＋C1)/(T1＋G1)＝m，則2鏈中(A2＋C2)/(T2＋G2)＝____________，DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝____。 提示　1/m　1 4．若1鏈中(A1＋T1)/(G1＋C1)＝m，則2鏈中(A2＋T2)/(G2＋C2)＝____________，DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝________。 提示　m　m 5．若1鏈中堿基A占該鏈堿基總數(shù)的20%,2鏈中堿基A占該鏈堿基總數(shù)的30%，則整個DNA分子中堿基A占該分子堿基總數(shù)的________。 提示　2

8、5% 【典例2】 已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A．34%和16%　　　 B．34%和18% C．16%和34% D．32%和18% 嘗試解答________ 解析　根據(jù)雙鏈DNA分子的特點，雙鏈中，G＝C＝17%，A＝T＝33%，因其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T＝66%－32%＝34%，C＝34%－18%＝16%。 答案　A 三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例計算 第一步：搞清題中已知的和所求

9、的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。 第二步：畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知的和所求的堿基。 第三步：根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進(jìn)行計算。 【跟蹤訓(xùn)練】 2．假設(shè)一個DNA分子片段中，堿基T共312個，占全部堿基的26%，則此DNA片段中堿基G所占百分比和數(shù)目分別是(　　) A．26%,312個　　　 B．24%,288個 C．24%,298個 D．12%,144個 解析　DNA分子的堿基數(shù)目和比例嚴(yán)格遵循堿基互補配對原則，即DNA分子中有一個A，必定有一個和其互補的T；有一個C，必有一個G。根據(jù)這個原理可知G＝＝24%；又知T

10、共312個，占26%，則可知該DNA分子片段中共有堿基312÷26%＝1 200個；前面已計算出G占24%，則G的數(shù)目是1 200×24%＝288個。 答案　B 知識脈絡(luò) 要點晨背 1.DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2.DNA的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。 3.DNA上的堿基對嚴(yán)格遵循堿基互補配對原則，通過氫鍵連接。 4.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。 5.DNA中，A一定與T配對，G一定與C配對，這叫做堿基互補配對原則。 1．在解開DNA分子結(jié)構(gòu)之謎的歷史進(jìn)程中，有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．瑞典科學(xué)

11、家證明了DNA分子的對稱性 B．查哥夫發(fā)現(xiàn)了數(shù)量上A＝T，G＝C C．富蘭克琳確認(rèn)了DNA分子是螺旋結(jié)構(gòu) D．沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 解析　瑞典科學(xué)家證明了DNA分子的不對稱性。 答案　A 2．下列表示某同學(xué)制作的脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)模型，正確的是(　　) 解析　每1個脫氧核苷酸是由1個脫氧核糖、1個磷酸基團和1個堿基構(gòu)成，堿基可能是A或C或G或T，不可能是U，A項錯誤；脫氧核糖是五碳糖，其中1號碳上連著堿基，5號碳上連著磷酸基團，B項、C項錯誤，D項正確。 答案　D 3．如圖為某核苷酸長鏈片段的示意圖，下列關(guān)于該長鏈的相關(guān)敘述中，錯誤的是(　　)

12、 A．2和3構(gòu)成核苷 B．嘌呤數(shù)目等于嘧啶數(shù)目 C．4為胞嘧啶脫氧核苷酸 D．磷酸基團的數(shù)目等于脫氧核糖的數(shù)目 解析　圖示核苷酸長鏈為單鏈，嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)。 答案　B 4．關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯誤的是(　　) A．由四種脫氧核苷酸組成 B．堿基數(shù)＝脫氧核苷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) C．堿基A＝T，G＝C D．每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個含氮堿基 解析　DNA分子中除兩端外，每個脫氧核糖均連接兩個磷酸和一個含氮堿基。 答案　D 5．細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中(　　) A．G的含量為30% B．U的含量為30% C．嘌呤含量為

13、50% D．嘧啶含量為40% 解析　因在DNA分子雙鏈間只有A－T和G－C堿基對，故A＝T＝30%，G＝C＝20%，A＋G＝50%，T＋C＝50%。 答案　C 課后跟蹤分層訓(xùn)練 (時間：35分鐘) 1．“”是組成核酸的一個基本單位，它的名稱是(　　) A．胸腺嘧啶脫氧核糖核酸 B．胸腺嘧啶脫氧核苷酸 C．腺嘌呤脫氧核苷酸 D．胸腺嘧啶核糖核苷酸 解析　分析題圖可知，該核苷酸中含有胸腺嘧啶T，因此是脫氧核糖核苷酸，所以該核苷酸的全稱是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸。 答案　B 2．下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子中一條多核苷酸鏈局部平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是(　　) 解析　圓

14、圈表示磷酸基團，五邊形表示五碳糖，長方形表示堿基，由于磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，故A、B錯誤；兩個磷酸連接五碳糖的部位不同，故D錯誤，C正確。 答案　C 3．下列能正確表示DNA片段的示意圖是(　　) 解析　DNA通常為雙鏈結(jié)構(gòu)，由4種脫氧核苷酸組成，所含堿基為A、G、C、T。A與T配對，之間有兩個氫鍵；G與C配對，之間有三個氫鍵。DNA分子的兩條鏈反向平行。 答案　D 4．下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A．基本組成單位是核糖核苷酸 B．磷酸和五碳糖排列在內(nèi)側(cè) C．具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) D．堿基對構(gòu)成分子的基本骨架 解

15、析　DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，結(jié)構(gòu)中磷酸和五碳糖交錯連接形成基本骨架排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)，最后高度螺旋化形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 答案　C 5．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(jié)構(gòu) B．堿基嚴(yán)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　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)格互補配對，即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；從圖中不能看出兩條鏈的方向。 答案　D 6．DNA分子具有多樣性和特異性是由于(　　) A．DNA分子是高分子化合物，相對分子質(zhì)量大 B．DNA分子中堿基數(shù)目很多，

16、能形成很多氫鍵 C．DNA分子中兩條鏈上的脫氧核糖和磷酸之間的排列順序變化多端 D．DNA分子中堿基對的排列順序千變?nèi)f化，但在特定的DNA分子中堿基對排列順序不變 解析　DNA分子中堿基對的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而特定的堿基對排列順序又構(gòu)成了特定的DNA分子。 答案　D 7．下列與DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性有關(guān)的是(　　) A．堿基間的連接方式 B．脫氧核苷酸的連接方式 C．脫氧核苷酸的排列順序 D．DNA分子的立體結(jié)構(gòu) 解析　DNA中堿基之間都由氫鍵連接，脫氧核苷酸分子之間都是由脫氧核糖與磷酸間的磷酸二酯鍵連接的，DNA分子的立體結(jié)構(gòu)都是雙螺旋結(jié)構(gòu)。

17、答案　C 8．由一對氫鍵連接的兩個脫氧核苷酸已查明它的結(jié)構(gòu)有一個腺嘌呤，則它的其他組成成分應(yīng)是(　　) A．3個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 B．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胞嘧啶 C．2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 D．1個磷酸、1個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 解析　A與T之間由氫鍵連接，除了一個腺嘌呤外，還有一個胸腺嘧啶(T)、兩個磷酸、兩個脫氧核糖。 答案　C 9．一對同源染色體上的兩個DNA分子之間最可能相同的是(　　) A．堿基序列　　　 B．堿基數(shù)目 C．堿基種類 D．(A＋T)/(G＋C)的值 解析　一對同源染色體上的兩個DNA分子其實是不同的兩個DN

18、A分子，堿基序列、堿基數(shù)目、(A＋T)/(G＋C)的值一般存在差異。 答案　C 10．若一個雙鏈DNA分子的G占整個DNA分子堿基總數(shù)的27%，并測得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基總數(shù)的18%，則另一條鏈上的A占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A．9%　 B．27%　 C．28%　 D．46% 解析　由題意可知，G占整個DNA分子的27%，由堿基互補配對原則可知，G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%，可推知DNA分子的任何一條鏈中A＋T＝46%，其中一條鏈上A＝18%，則此鏈中T＝46%－18%＝28%，另一條鏈中A＝28%。 答案　C 11．某DNA分子有

19、400個堿基對，其中胸腺嘧啶120個，那么該DNA分子中含有的氫鍵和游離磷酸基團的個數(shù)分別是(　　) A．400個、2個 B．400個、4個 C．920個、4個 D．1 080個、2個 解析　已知T＝120，可知A＝120，G＝C＝280，堿基對A—T中含2個氫鍵，堿基對G—C中含3個氫鍵，所以氫鍵總數(shù)是280×3＋120×2＝1 080。每條脫氧核苷酸鏈中含一個游離磷酸基團，DNA中含2條脫氧核苷酸鏈，所以總共有2個游離磷酸基團。 答案　D 12．關(guān)于下圖DNA分子片段的說法不正確的是(　　) A．①所指的堿基代表鳥嘌呤 B．②所指的堿基是DNA分子中特有的 C．

20、③代表堿基互補配對形成的氫鍵 D．DNA分子片段中A－T堿基對含量越高，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定 解析　圖中①所指堿基為鳥嘌呤(G)；②所指堿基為胸腺嘧啶(T)，T是DNA特有的；③代表氫鍵；DNA分子中A－T堿基對有2個氫鍵，G－C堿基對有3個氫鍵，G－C堿基對含量越高，則DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 答案　D 13．某雙鏈DNA分子含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子(　　) A．含有4個游離的磷酸基團 B．含有腺嘌呤20個 C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式4200種 解析　DNA分子每條鏈的其中一端含有一個游離的

21、磷酸基團，一個DNA分子含2個游離的磷酸基團。一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，所以DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，其中腺嘌呤有200×3/20＝30個；因該雙鏈DNA分子中4種堿基的比例一定，所以其堿基排列方式小于4200種。 答案　C 14．從某種生物中提取核酸分子，經(jīng)分析A占a%，G占b%，且a＋b＝50，C占20%，腺嘌呤共150個，鳥嘌呤共225個。則該生物肯定不是(　　) A．噬菌體　　　　　　 B．酵母菌 C．煙草花葉病毒 D．藍(lán)藻 解析　依題意：A/G＝150/225＝a%/b%，得a/b＝2/3，又a＋b

22、＝50，得a＝20，b＝30，即(G%＝30%)≠(C%＝20%)，故核酸分子或者為單鏈，或者既有單鏈又有雙鏈，而噬菌體只含雙鏈DNA。 答案　A 15．下面是雙鏈DNA分子平面結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中1、2分別表示____________、____________，1、2、3合稱__________。 (2)如果5是腺嘌呤(A)，則6是____________________，3代表____________。 (3)DNA被徹底氧化分解后，能產(chǎn)生含氮廢物的是(用圖中數(shù)字表示)____________。 解析　判斷1、2、3、4、5、6所表示的

23、基團名稱是解題的關(guān)鍵。1是磷酸，2是脫氧核糖，3、4、5、6均表示堿基，DNA被徹底氧化分解后，堿基能產(chǎn)生含氮廢物。 答案　(1)磷酸　脫氧核糖　脫氧核苷酸 (2)胸腺嘧啶(T)　鳥嘌呤或胞嘧啶 (3)3、4、5、6 16．如圖為DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。 (1)DNA的兩條單鏈呈________平行排列；兩條單鏈間相應(yīng)堿基遵循________原則。 (2)________交替排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架。DNA和RNA在組成成分上的區(qū)別是后者有________成分。 (3)含有100個堿基對的DNA分子片段中有240個氫鍵，則該DNA片段中腺嘌呤有________個。 解析　(1)DNA的兩條單鏈反向平行構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)；兩條單鏈間相應(yīng)堿基遵循堿基互補配對原則。(2)DNA和RNA在組成成分上的區(qū)別是前者有脫氧核糖和胸腺嘧啶，后者有核糖和尿嘧啶成分。(3)雙鏈DNA分子中，A和T之間有2個氫鍵，C和G之間有3個氫鍵，設(shè)該DNA片段中有腺嘌呤X個，則A＝T＝X，C＝G＝100－X,2X＋3(100－X)＝240個，解得X＝60個。 答案　(1)反向　堿基互補配對 (2)磷酸與脫氧核糖　核糖和尿嘧啶 (3)60 11