《（教師用書）2016-2017版高中生物 第3章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第2節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)學(xué)案 浙科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（教師用書）2016-2017版高中生物 第3章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第2節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)學(xué)案 浙科版必修2（7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) 1．簡(jiǎn)述核酸的分子組成。 2．說出DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。(重點(diǎn)) 3．用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則分析DNA中的堿基數(shù)量。(難點(diǎn)) DNA 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 1．核苷酸是核苷和磷酸連接起來的結(jié)構(gòu)單元，其中的核苷又是含氮堿基與脫氧核糖結(jié)合形成的單位。 2．DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，DNA分子是脫氧核苷酸的多聚體。由于組成脫氧核苷酸的堿基只有4種，分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，因此，脫氧核苷酸也有4種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 探討：

2、請(qǐng)寫出脫氧核苷酸的化學(xué)元素組成。 提示：脫氧核苷酸的基本組成元素是C、H、O、N、P。 探討：脫氧核苷酸的構(gòu)成如何？請(qǐng)畫出其結(jié)構(gòu)模式圖。 提示：脫氧核苷酸由3種小分子構(gòu)成，它們是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。其結(jié)構(gòu)模式圖可以表示為： 探討：脫氧核苷酸有幾種？不同的脫氧核苷酸怎么判斷？ 提示：脫氧核苷酸有4種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。不同的脫氧核苷酸中磷酸和脫氧核糖都相同，只是堿基不同。 DNA的化學(xué)組成 (1)基本組成元素：C、H、O、N、P。 (2)基本單位：脫氧核苷酸 1．下圖表示生物體內(nèi)核酸的基本單位—

3、—核苷酸的模式圖，下列說法正確的是(　　) A．DNA與RNA在核苷酸上的不同點(diǎn)在③方面 B．如果要構(gòu)成三磷酸腺苷，必須在②位置上加上兩個(gè)磷酸基團(tuán) C．人體內(nèi)的③有5種，②有2種 D．③在細(xì)胞核內(nèi)共有4種 【解析】　DNA與RNA在核苷酸上的不同點(diǎn)有兩處，②五碳糖不同和③含氮堿基不同；要構(gòu)成三磷酸腺苷必須在①位置上加上兩個(gè)磷酸基團(tuán)；③在細(xì)胞核中共有5種。 【答案】　C 2．如圖表示某同學(xué)在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，制作的一條脫氧核苷酸鏈，下列表述不正確的是(　　) A．能表示一個(gè)完整脫氧核苷酸的是圖中的a或b B．圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè) C．相鄰脫

4、氧核苷酸之間通過化學(xué)鍵③連接起來 D．從堿基上看，缺少的堿基是T 【解析】　圖中所示a表示的是一個(gè)完整的脫氧核苷酸；圖中與五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè)；③表示的是磷酸二酯鍵，相鄰的脫氧核苷酸通過此鍵相連接；脫氧核苷酸中的堿基共有4種，即A、G、C、T。 【答案】　A DNA 分 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 1．沃森和克里克認(rèn)為：DNA分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)： (1)DNA分子是由兩條長(zhǎng)鏈組成的，并按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。其中每條鏈上的一個(gè)核苷酸以脫氧核糖與另一個(gè)核苷酸上的磷酸基團(tuán)結(jié)合，形成主鏈的基本骨架，并排列在主鏈的外側(cè)，堿

5、基位于主鏈的內(nèi)側(cè)。 (2)DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)，兩條鏈上的核苷酸堿基由氫鍵連接。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是：腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)通過兩個(gè)氫鍵相連，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)通過三個(gè)氫鍵相連。 (3)DNA分子中堿基A＝T，G＝C，但是A＋T的量不一定等于G＋C的量，這就是DNA中堿基含量的卡伽夫法則。 下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)圖示，據(jù)圖回答： 探討：請(qǐng)寫出①和②兩個(gè)堿基的名稱，并敘述判斷的理由。 提示：①是胸腺嘧啶(T)，②是胞嘧啶(C)，因?yàn)樵贒NA分子中A總是與T配對(duì)，G總是與C配對(duì)。 探討：請(qǐng)寫出③—④這對(duì)堿基對(duì)，并敘述判

6、斷的理由。 提示：該堿基對(duì)是G—C(或C—G)，因?yàn)檫@對(duì)堿基對(duì)之間有三個(gè)氫鍵。 探討：思考在所有的雙鏈DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值是否相同？在DNA分子的一條單鏈中是否存在這樣的規(guī)律？ 提示：相同。在整個(gè)雙鏈DNA分子中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，即A＋G＝C＋T，可得(A＋G)/(C＋T)＝1，因此在所有的雙鏈DNA分子中(A＋G)/(C＋T)的值相同。在DNA分子的一條單鏈中，A的數(shù)目不一定等于T的數(shù)目，C的數(shù)目不一定等于G的數(shù)目，所以在DNA分子的一條單鏈中(A＋G)/(C＋T)的值不一定相同。 探討：如果DNA一條鏈中的(A1＋T1)/(G1＋C1)

7、＝a，那么另一條鏈中的(A2＋T2)/(G2＋C2)是多少？該DNA分子中(A＋T)/(G＋C)是多少？請(qǐng)闡明原因。 提示：(1)(A2＋T2)/(G2＋C2)＝a。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A1＝T2、T1＝A2、G1＝C2、C1＝G2，所以由(A1＋T1)/(G1＋C1)＝a，可知(A2＋T2)/(G2＋C2)＝a； (2)(A＋T)/(G＋C)＝a。因?yàn)?A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝2(A1＋T1)/2(G1＋C1)＝a。 1．堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性 (1)共性：不因生物種類的不同而不同 ＝＝1；＝＝1；＝＝1。

8、 (2)特異性：的值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。 2．DNA分子中堿基的相關(guān)計(jì)算 (1)基本規(guī)則 ①堿基互補(bǔ)配對(duì)原則為A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。 ②總的堿基數(shù)量為兩條單鏈的堿基之和。 (2)計(jì)算規(guī)律 規(guī)律一：DNA雙鏈中的兩條互補(bǔ)鏈的堿基數(shù)相等，任意兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和恒等，占?jí)A基總數(shù)的50%，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。 結(jié)論：DNA中非互補(bǔ)堿基之和總相等。 規(guī)律二：DNA雙鏈中的一條單鏈的的值與其互補(bǔ)鏈的的值互為倒數(shù)關(guān)系。 結(jié)論：DNA兩條鏈間非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù)。 規(guī)律三：DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與其互補(bǔ)鏈的

9、的值是相等的，也與整個(gè)DNA分子中的的值相等。 結(jié)論：在同一DNA中，雙鏈和單鏈中互補(bǔ)堿基和之比相等。 規(guī)律四：DNA一條鏈中A占的比例為a1，另一條鏈中A占的比例為a2，則整個(gè)DNA分子中A占的比例為(a1＋a2)/2。 結(jié)論：某堿基占雙鏈DNA堿基總數(shù)的百分比數(shù)等于相應(yīng)堿基占相應(yīng)單鏈比值和的一半。 巧記DNA分子的組成及結(jié)構(gòu) 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(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)。 1．在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與

10、T之間的連接結(jié)構(gòu)是(　　) A．氫鍵 B．磷酸－脫氧核糖－磷酸 C．肽鍵 D．脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖 【解析】　審題時(shí)應(yīng)扣住“一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)”，相鄰的脫氧核苷酸相連接，依靠磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，因此兩個(gè)堿基之間的連接結(jié)構(gòu)是：脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖。 【答案】　D 2. 若一個(gè)雙鏈DNA分子的G占整個(gè)DNA分子堿基的27%，并測(cè)得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基的18%，則另一條鏈上的A的比例是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35930022】 A．9%　　 B．27% C．28% D．46% 【解析】　據(jù)題意：G占整個(gè)DNA分

11、子的27%，依堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%，又因?yàn)樗娜魏我粭l鏈中A＋T＝46%，其中一條鏈中的A＝18%，則此鏈中T＝46%－18%＝28%，另一條鏈中A＝28%。 【答案】　C 1．在下列DNA分子結(jié)構(gòu)的模式圖中，正確的是(　　) 【解析】　一看外側(cè)鏈?zhǔn)欠裼闪姿崤c脫氧核糖交替連接而成，據(jù)此可知，圖D錯(cuò)誤；二看外側(cè)鏈?zhǔn)欠穹聪蚱叫?，?jù)此可知，圖B錯(cuò)誤；三看內(nèi)側(cè)堿基配對(duì)是否遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，如出現(xiàn)“同配”“錯(cuò)配”均不正確，圖C錯(cuò)誤。 【答案】　A 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

12、．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】　由圖示可以看出，DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，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】　D 3．一對(duì)由氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是(　　) A．三個(gè)磷酸、三個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 B．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胞嘧啶 C．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 D．兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖和一個(gè)尿嘧啶 【解析】　DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，每一個(gè)脫氧核苷酸都是由一分子磷酸、一分子含氮堿

13、基(有4種)、一分子脫氧核糖組成。一對(duì)由氫鍵連接的脫氧核苷酸包含兩個(gè)脫氧核苷酸分子，由于一個(gè)含有腺嘌呤，則另一個(gè)應(yīng)含有胸腺嘧啶，另外還有兩個(gè)磷酸、兩個(gè)脫氧核糖。 【答案】　C 4．如圖所示為DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)組成DNA的基本單位是[　　] ，共有 種。 (2)若3為胞嘧啶，則4應(yīng)是 。兩者之間通過 鍵相連。 (3)圖中8示意的是一條 的片段，與另一條片段的位置關(guān)系是 。 (4)構(gòu)成DNA分子的堿基有 種，其中A與T通過 個(gè)氫鍵相連，G與

14、C通過 個(gè)氫鍵相連。 (5)如果該DNA分子的一條鏈中的A占該鏈的35%，T占該鏈的25%，那么該DNA中的G占該DNA分子的比例是 。 【解析】　(1)圖中的1、2、3、4、5、6、7分別是磷酸、脫氧核糖、堿基、堿基、脫氧核苷酸、堿基對(duì)、氫鍵，其中組成DNA的基本單位是4種脫氧核苷酸。(2)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，若3為胞嘧啶，則4應(yīng)為鳥嘌呤，兩者之間通過氫鍵相連。(3)8為一條由若干個(gè)脫氧核苷酸連接而成的脫氧核苷酸鏈片段，與另一條片段的位置關(guān)系是反向平行。(4)構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種，A與T通過2個(gè)氫鍵相連，G與C通過3個(gè)氫鍵相連。(5)據(jù)題知一條鏈中的

15、A＋T占該鏈的60%，所以整個(gè)DNA分子中A＋T＝60%，故G＋C占整個(gè)DNA分子的比例是40%，所以G占該DNA分子總堿基數(shù)的比例是20%。 【答案】　(1)5　脫氧核苷酸　4 (2)鳥嘌呤　氫 (3)脫氧核苷酸鏈　反向平行 (4)4　2　3　(5)20% 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)： (1)兩條鏈反向平行； (2)脫氧核糖和磷酸交替連接，排列于外側(cè)，構(gòu)成基本骨架； (3)堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，排列在內(nèi)側(cè)。 2.雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基數(shù)＝嘧啶堿基數(shù)，即A＋G＝T＋C。 3.互補(bǔ)堿基之和的比例在DNA的任何一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。 4.非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，而在整個(gè)DNA分子中比值為1。 5.在DNA分子中，含G—C堿基對(duì)越多的DNA分子相對(duì)越穩(wěn)定。 7