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1、第2节DNA分子的结构 自主学习新知突破 1 识记DNA分子的化学组成 2 掌握DNA分子的结构 3 会进行有关DNA分子中碱基含量的计算 1 构建者 美国生物学家 和英国物理学家 2 构建依据 1 DNA分子是以 为单位连接而成的长链 这4种脱氧核苷酸分别含有 四种碱基 2 腺嘌呤 A 的量总是等于 的量 鸟嘌呤 G 的量总是等于 的量 DNA双螺旋结构模型的构建 沃森 克里克 脱氧核苷酸 A G C T 胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C 思考探讨 1 根据A T G C 推算双链DNA分子中嘌呤数和嘧啶数有什么关系 提示 嘌呤总数 嘧啶总数 DNA的化学组成 1 基本组成元素 C H O N P5
2、种元素 2 基本组成单位 4种脱氧核苷酸 3 许多脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链 通常一个DNA分子由2条脱氧核苷酸链组成 DNA是规则的 结构 其主要特点是 DNA分子的结构 双螺旋 1 DNA分子是由 条链构成的 这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构 2 DNA分子中的 交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 排列在内侧 3 两条链上的碱基通过 连接成碱基对 碱基配对的规律是 A与 配对 G与 配对 碱基之间的这种一一对应的关系 叫做 原则 两 反向 脱氧核糖 磷酸 碱基 氢键 T C 碱基互补配对 思考探讨 2 在DNA分子的一条链中 相邻两个脱氧核苷酸是怎样连接的 3 含有哪些碱基对比较多的DN
3、A结构比较稳定 4 一个DNA分子有几个游离的磷酸基团 提示 2 通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 之间形成磷酸二酯键的形式连接 3 A与T之间形成2个氢键 G与C之间形成3个氢键 C G碱基对在DNA分子中所占比例越大 DNA分子结构越稳定 4 2个 1 平面结构 1 一条脱氧核苷酸链 由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键 3 5 磷酸二酯键 相连接 如图所示 2 两条链之间的连接 A一定与T配对 两碱基之间形成两个氢键 G一定与C配对 两碱基之间形成三个氢键 如图所示 2 空间结构 规则的双螺旋结构 1 两条链反向平行 有规则地盘绕成双螺旋 2
4、 脱氧核糖与磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 3 碱基排列在内侧 且遵循碱基互补配对原则 3 碱基互补配对原则及碱基含量的计算 1 碱基互补配对原则 腺嘌呤 A 一定与胸腺嘧啶 T 配对 鸟嘌呤 G 一定与胞嘧啶 C 配对 1 可根据核苷酸分子中的五碳糖与碱基种类区分DNA与RNA 脱氧核糖与胸腺嘧啶是DNA特有的 核糖与尿嘧啶是RNA特有的 2 脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水 记知识纲要 背关键语句 1 DNA分子的双螺旋结构 1 两条链反向平行盘旋成双螺旋结构 2 脱氧核糖和磷酸交替连接 排列于外侧 构成基本骨架 3 碱基通过氢键连接成碱基对 排列在内侧 2 碱基互补配对原则A
5、一定与T配对 G一定与C配对 3 双链DNA分子中的数量关系 1 嘌呤碱基数 嘧啶碱基数 即A G T C A T G C 2 能互补配对的两碱基之和的所占比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等 3 不能互补两碱基所占之和的所占比例在两条互补链中互为倒数 整个DNA分子中 两不能配对碱基之和与另两不能配对碱基之和之比等于1 4 DNA分子中A与T之间是两个氢键 G与C之间是三个氢键 含G C碱基对越多的DNA分子相对越稳定 合作探究课堂互动 DNA分子的结构 下图为DNA分子的结构示意图 对该图的描述正确的是 A 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架B 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C
6、 当DNA复制时 的形成需要连接酶D DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 自主解答 解析 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架 A错误 的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸 是属于另一个脱氧核苷酸的磷酸 由 和 及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸 B错误 DNA复制时 氢键的形成不需要连接酶 DNA片段的连接才需要DNA连接酶 C错误 答案 D 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 相应的有四种脱氧核苷酸 三种物质 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 两条长链 两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种结构 规则的双螺旋结构 1 关于下图DNA分
7、子片段的说法 不正确的是 A 所指的碱基代表鸟嘌呤B 所指的碱基是DNA分子中特有的C 代表碱基互补配对形成的氢键D DNA分子片段中A T碱基对含量越高 DNA分子结构越稳定 解析 图中 所指碱基为鸟嘌呤 G 所指碱基为胸腺嘧啶 T T是DNA特有的 A B正确 代表氢键 C正确 DNA分子中A T碱基对有2个氢键 G C碱基对有3个氢键 若G C碱基对含量越高 则DNA分子结构越稳定 D错误 答案 D 某DNA分子中 G C之和占全部碱基的35 8 一条链的T与C分别占该链碱基总数的32 9 和17 1 则它的互补链中 T和C分别占该链碱基总数的 A 32 9 和17 1 B 31 3 和
8、18 7 C 18 7 和31 3 D 17 1 和32 9 自主解答 DNA分子中碱基含量的计算 解析 由于DNA分子中 G C 之和在整个DNA分子中的所占比例与在单链中该比例均相等 可推出该已知链中G C 35 8 又因T与C分别占32 9 与17 1 可求出该链中的A为1 G C T 1 35 8 32 9 31 3 G 35 8 17 1 18 7 其互补链中T和C应与该链中A与G的含量相等 答案 B 2 一个DNA分子的一条链上 腺嘌呤比鸟嘌呤多40 两者之和占DNA分子碱基总数的24 则这个DNA分子的另一条链上 胸腺嘧啶占该链碱基总数的 A 44 B 24 C 14 D 28
9、解析 画出DNA简图 如图 答案 D 高效测评知能提升 1 下列关于DNA分子结构的叙述 不正确的是 A 每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸B 每个DNA分子中对应链上的碱基 磷酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖的数目是相等的C 每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D 双链DNA分子中的一段 如果有40个腺嘌呤 就一定同时含有40个胸腺嘧啶 解析 DNA分子中 除了两端的脱氧核糖外 每个脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基 答案 C 2 某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成 根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链 一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图 下列正确的是 解
10、析 无论DNA分子的一条单链中 A C T G 的值为多少 整个DNA分子中 A C T G 都等于1 A错误 由于双链DNA分子中A与T配对 G与C配对 故一条单链中 A C T G 的值与其互补链中的 A C T G 的值互为倒数 B错误 由于双链DNA分子中A与T配对 G与C配对 故一条单链中 A T G C 的值与整个DNA分子中 A T G C 的值相等 C正确 由于双链DNA分子中A与T配对 G与C配对 故一条单链中 A T G C 的值与其互补链中 A T G C 的值相等 D错误 答案 C 3 下图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时 制作的一条脱氧核苷酸链 下列表述不正确的
11、是 A 能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或bB 图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个C 相邻脱氧核苷酸之间通过化学键 连接起来D 从碱基上看 缺少的碱基是T解析 图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸 A错误 图中与五碳糖直接相连的碱基只有一个 B正确 图中 处表示的是磷酸二酯键 相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接 C正确 脱氧核苷酸中的碱基共有4种 即A G C T D正确 答案 A 4 在一个DNA分子中有200个碱基对 其中腺嘌呤有90个 则这个DNA片段中含有游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为 A 200个和400个B 400个和510个C 2个和510个D 2个和400个解析
12、双链DNA片段中只有两个游离的磷酸基团 A有90个 则T A 90个 G C 100个 氢键数为90 2 110 3 510 答案 C 5 如图是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 2 3 5 3 从图中可以看出DNA分子中的两条链是由 和 交替连接构成的 4 连接碱基对的 7 是 碱基配对的方式如下 即 与 配对 与 配对 5 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 解析 1 从图中可以看出 甲表示的是DNA分子的平面结构 而乙表示的是DNA分子的立
13、体 空间 结构 2 图中2表示的是一条脱氧核苷酸单链片段 3表示脱氧核糖 而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸 3 从图甲的平面结构可以看出 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧构成了基本骨架 4 DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 且有一定规律 A与T配对 G与C配对 5 根据图甲可以判断 组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的 从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构 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 反向平行规则的双螺旋
