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1、生物备课大师 免费】子的结构和复制第一课时子的结构【目标导航】解 螺旋结构模型的构建过程。8 和相关模型，概述 子的双螺旋结构模型的特点。螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。一、子的结构(一)对 子结构的认识过程时期 科学家 成果20 世纪 30年代后期瑞典科学家证明 不对称的续表1951 年 查戈夫 (美)定量分析 子的碱基组成发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤 (G)的量总是等于 胞嘧啶(C) 的量续表1952 年 富兰克琳 (英)确认 螺旋结构，并且是由不止一条链所构成1953 年 沃森(美 )和克里克 (英) 提出 子的双螺旋结构模型(二)基本组
2、成单位(1)基本组成单位是脱氧核苷酸，如下图所示：(2)碱基：G：鸟嘌呤；C：胞嘧啶；T： 胸腺嘧啶。(三)双螺旋结构生物备课大师 免费】填图右图为 子的双螺旋结构模型图，试着完成相关内容。(1)写出图中各部分的名称：胸腺嘧啶(T)；脱氧核糖 ；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ；碱基对；腺嘌呤(A)； 鸟嘌呤(G)；胞嘧啶(C)。(2)图中可以看出，和 A 配对的一定是 T，和 G 配对的一定是 C，碱基对之间靠氢键连接。其中 AT 之间是 2 个氢键，GC 之间是 3 个氢键。2双螺旋结构特点(1)子是由两条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)子中的 脱氧核糖和磷酸 交替连接，
3、排列在外侧，构成基本骨架；碱基对排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：A 与 T 配对，G 与 C 配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做 碱基互补配对原则。3子的特性(1)稳定性：空间结构相对稳定。位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，不会改变。两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是 A 与 T、G 与 C 配对。碱基对及其侧链基团对维持 子的空间结构的稳定有着重要的作用。(2)多样性：不同的 子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。n 对脱氧核苷酸可构成 4n 为脱氧核苷酸“对”数)。(3)特异性：每一种 子都有特定的碱基对排列
4、顺序。二、设计和制作 子双螺旋结构模型生物备课大师 免费】材料用具硬塑方框 2 个(长约 10 细铁丝 2 根(长约 0.5 m)，球形塑料片( 代表磷酸)若干，双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)若干，4 种不同颜色的长方形塑料片(代表 4 种不同碱基)若干，粗铁丝 2 根(长约 10 订书钉。2方法步骤(1)制作脱氧核苷酸模型：按照每个脱氧苷核酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制作多核苷酸长链模型：按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷酸长链时，方法相同，但要注意两点：一是两条长链的单核苷酸数目必须相同；二是两条长
5、链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对，不能随意组装。这是实验成败的关键所在。(3)制作 子平面结构模型：按照碱基 互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来。(4)制作 子的立体结构 (双螺旋结构)模型：把 子平面结构旋转一下，即可得到一个 子的双螺旋结构模型。判断正误(1)子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G。()(2)AT 碱基对和 GC 碱基对具有相同的形状和直径，使 子具有稳定的直径。()(3)两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()(4)螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()(5)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()(6
6、)碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即 AT，G C。()答案(1) (2)(3)(4)(5)(6) 一、子的结构及特点1分子组成生物备课大师 免费】结构分类 主链 侧链构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则地盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT ，GC)配对，碱基平面之间平行续表排列位置 双螺旋结构外侧 双螺旋结构内侧动态变化 相对稳定 碱基比率和碱基序列可变模型图解3巧记 子的组成及结构五种元素：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
7、螺旋：规则的双螺旋结构。4制作 螺旋结构模型(1)制作原理脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。(2)制作程序使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成 子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。根据设计计划，对制作的 子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。生物备课大师 免费】子中的碱基是如何连接的？答案链中相邻的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，而在双链中碱基通过氢键连接。2在一个双链 子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例
8、关系如何？一个 子中含有多少个游离磷酸基团？答案脱氧核糖磷酸碱基111。一个 子中只含有 2 个游离磷酸基团。3双链 子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？答案嘌呤碱基数嘧啶碱基数。1如图是 子的部分平面结构示意图，下列有关叙述不正确的是()A图中 4 的全称是腺嘌呤脱氧核苷酸B构成 核苷酸种类的不同与 2 有关CN 元素存在于图中的含氮碱基中D从主链上看，两条脱氧核苷酸链反向平行【问题导析】(1)构成 子的基本 单位是脱氧核苷酸；(2)脱氧核苷酸种类的不同与含氮碱基有关，与脱氧核糖和磷酸无关，图中 2 为脱氧核糖，3 为含氮碱基。答案免费】【一题多变】(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱
9、基关系看，两条单链_。(2)_和 _相间排列，构成了 子的基本骨架。(3)图中有_ 种碱基，_种碱基对。(4)含有 200 个碱基的某 段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答：该 段中共有腺嘌呤_个，C 和 G 构成的碱基对共_对。在 子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，子稳定性越高。答案(1)反向 碱基互补配对(2) 脱氧核糖磷酸(3)43(4) 4060G 与 1)从主 链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成 子的基本骨架。(3) 图中涉及到 4 种碱基，4 种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有 4
10、 种，即 AT、TA、GC、CG，但 图中只有 3 种。(4)假设该 段只有 A、T 两种碱基，则 200 个碱基， 100 个碱基对，含有 200 个氢键，而实际上有 260 个氢键，即 GC 或 CG 碱基对共 60 个，所以该 腺嘌呤数为：(200 260)/240 个，C 和 G 共 60 对。由于 G 与 C 之间有三个氢键，A 与 此，G 与 C 构成的碱基对的比例越高，子稳定性越高。二、有关 子结构的计算1子的共性和特异性(1)共性：不因生物种类的不同而不同。 1； 1； 1。A G A G A C(2)特异性： 的值在不同 子中是不同的，是 子多样性和特A 相关计算生物备课大师
11、 免费】，与碱基互补配对原则有关的规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即 AT ，GC。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即 AGTC。一条链中的 A 和另一条链中的 T 相等，可记为 2，同样：T 1A 2，G 1C 2，C 1 设在双链 子中的一条链上 1n%，因为 2，A 2T 1，则： 1T 2 A2n%。整个 子中：ATn%。在双链 子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个 子中都相等。设双链 子中，一条链上：m，则： m，所以互补链上 。1 2 2 子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。子中共有 4 种类型的碱基对，若某个 子具有 n 个碱基对，则子可有 4在双链 子中，若某一条链中 m，则在另一条链中 的比A C A 整个 子中 的比值是多少？A 另一条链中及整个 子中都是 m。2在双链 子中，若某一条链中 n，则在另一条链中 的比值A C A 整个 子中 的比值是多少？A 另一条链中 的比值为 1/n，在整个 子中 1。A C A 免费】某 子中 AT 占整个 子碱基总数的 44%，其中一条链(a)上的 G 占该链碱基总数的 21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的 G 占该链碱基总数的比例是() A35% B29% C28% D21
