第10課時(shí)DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程(重點(diǎn))；2.理解DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(重難點(diǎn))。|基礎(chǔ)知識(shí)|一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1.構(gòu)建者

和

。沃森克里克2.構(gòu)建過程衍射圖譜ATCG螺旋外外內(nèi)相同A=TG=CTC二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的結(jié)構(gòu)寫出下圖中各部分的名稱：①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

；⑦

。胸腺嘧啶(T)脫氧核糖磷酸堿基對腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)2.雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)DNA分子是由

鏈構(gòu)成的，這兩條鏈按

方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA分子中的

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。(3)兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是：

與T配對，

與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做

原則。兩條反向平行脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵AG堿基互補(bǔ)配對|自查自糾|1.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)是DNA的X射線衍射圖譜(

)2.DNA中嘌呤和嘧啶的含量相等(

)3.DNA分子的基本骨架是磷酸和核糖交替排列而成，且分布于外側(cè)(

)4.A—T和G—C間的氫鍵數(shù)量相等(

)5.DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)(

)6.嘌呤只能和嘧啶發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(

)答案1.√

2.√

3.×

4.×

5.√

6.√|圖解圖說|脫氧核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)A、T之間通過2個(gè)氫鍵連接，C、G之間通過3個(gè)氫鍵連接，C、G的比例越高，雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)數(shù)是多少？磷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶含氮堿基數(shù)是多少？提示：2個(gè)；1∶1∶1。探究點(diǎn)一DNA的分子結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖思考下列問題：1.DNA的基本單位是什么？四種基本單位的主要區(qū)別是什么？2.說出圖中數(shù)字的名稱。3.為什么“G—C”含量越多的DNA越耐高溫？提示：脫氧核苷酸。堿基種類。提示：1：堿基對；2：脫氧核苷酸鏈；3：脫氧核糖；4：磷酸基團(tuán)；5：腺嘌呤脫氧核苷酸；6：腺嘌呤；7：氫鍵。提示：G—C之間的氫鍵數(shù)量是3個(gè)，而A—T之間的氫鍵數(shù)量是2個(gè)，所以含“G—C”越多則結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，越不容易被高溫破壞。4.乙比甲結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，為什么？5.不同的DNA分子哪些方面會(huì)有所不同？(供選：脫氧核苷酸的數(shù)量、堿基種類、基本骨架、堿基對的排列順序)提示：甲所示的是平面結(jié)構(gòu)，乙是雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋化使DNA分子的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。提示：脫氧核苷酸的數(shù)量和堿基對的排列順序。DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”【典例1】DNA分子的平面結(jié)構(gòu)很像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”之間的“階梯”、連接階梯的化學(xué)鍵以及遵循的原則依次是(

)①磷酸和脫氧核糖②氫鍵③堿基對④堿基互補(bǔ)配對A.①②③④

B.①③②④C.③①②④ D.①②④③嘗試解答________解析“梯子扶手”代表DNA的骨架，即磷酸和脫氧核糖交替連接形成的長鏈，排列在內(nèi)側(cè)的堿基對相當(dāng)于“階梯”，連接“階梯”的化學(xué)鍵是氫鍵，堿基間配對原則為堿基互補(bǔ)配對原則，A與T之間有兩個(gè)氫鍵，G與C之間有三個(gè)氫鍵。答案B【跟蹤訓(xùn)練】1.下列能正確表示DNA片段的示意圖的是(

)解析DNA中存在T，不存在U，可排除A選項(xiàng)；DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而不是B選項(xiàng)中同向的(依據(jù)兩條鏈中脫氧核糖分析)；A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵，可排除C選項(xiàng)。答案D探究點(diǎn)二DNA分子中的堿基數(shù)量計(jì)算結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)思考下列問題：1.為什么DNA分子中嘌呤和嘧啶數(shù)量相等？提示：堿基互補(bǔ)配對原則中，A總是和T配對，G總是和C配對，所以A＝T，G＝C，A＋G＝C＋T。2.為什么“A＋T”或“G＋C”在整個(gè)雙鏈上所占的比例與在每一條單鏈上所占的比例相等？提示：設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，因?yàn)锳1＝T2，T1＝A2，所以另一條鏈上：T2＋A2＝n%，整個(gè)DNA分子中：A＋T＝n%。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。4.DNA分子中共有4種類型的堿基對，若某個(gè)DNA分子具有n個(gè)堿基對，則DNA分子可有多少種排列方式？提示：4n。【典例2】

某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(

)嘗試解答________解析DNA分子中(A＋C)/(T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)與其互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.5時(shí)，互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)＝2；一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)與其互補(bǔ)鏈中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。答案C【跟蹤訓(xùn)練】2.某DNA分子中A＋T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%解析該DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，則任意一條鏈中A＋T占該鏈堿基總數(shù)的44%。a鏈上，A＋T占a鏈堿基總數(shù)的44%，G占a鏈堿基總數(shù)的21%，所以C占a鏈堿基總數(shù)的35%，則b鏈上，G占b鏈堿基總數(shù)的35%。答案A1.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，各“部件”之間需要連接。下圖中連接錯(cuò)誤的是(

)解析同一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接是通過脫氧核糖上的3號碳原子上的羥基與另一個(gè)脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基團(tuán)之間脫水聚合連接而成的。答案

B2.假設(shè)一個(gè)DNA分子片段中，堿基T共312個(gè)，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(gè) B.24%，288個(gè)C.24%，298個(gè) D.12%，144個(gè)B3.有一對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)尿嘧啶解析據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，另一個(gè)堿基為T，兩個(gè)脫氧核苷酸含有兩個(gè)磷酸和兩個(gè)脫氧核糖。答案C4.地球上的生物多種多樣，不同生物的DNA不同，每一種生物的DNA又具有特異性。決定DNA遺傳特異性的是(

)A.脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點(diǎn)B.嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值C.堿基互補(bǔ)配對的原則D.堿基排列順序解析生物的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的堿基排列順序中。DNA分子上一定的堿基排列順序能夠最終表達(dá)具有一定氨基酸組成的蛋白質(zhì)，所以說DNA的遺傳特異性取決于它的堿基排列順序，正確選項(xiàng)是D。答案D5.一個(gè)DNA分子中，G＋C占全部堿基的46%，又知在該DNA分子的一條鏈中，A和C分別占該鏈堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子的另一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的(

)