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1、第第3章基因的本质章基因的本质第2节DNA的结构1概概述述DNA分分子子是是由由4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸构构成成的的，通通常常由由两两条条碱碱基基互互补补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2搜集搜集DNA分子结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流。分子结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流。3制作制作DNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。1了了解解科科学学家家构构建建模模型型的的研研究究历历程程，领领悟悟模模型型建建构构在在研研究究中中的的应应用，体会持之以恒的科学精神。用，体会持之以恒的科学精神。
2、(社会责任社会责任)2总总结结DNA结结构构的的主主要要特特点点，初初步步形形成成遗遗传传物物质质结结构构与与功功能能相相统统一的观点。一的观点。(生命观念生命观念)3尝尝试试制制作作DNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型，领领悟悟模模型型方方法法在在科科学学研研究究中中的的作用。作用。(科学探究科学探究)课堂达标课堂达标巩固训练巩固训练指点迷津指点迷津拨云见日拨云见日基础基础知识知识双基夯实双基夯实1构建者：构建者：美国生物学家美国生物学家_和英国物理学家和英国物理学家_。2过程过程一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森沃森克里克克里克活活|学学|巧巧|练练1沃沃森森和
3、和克克里里克克构构建建了了一一个个磷磷酸酸脱脱氧氧核核糖糖骨骨架架排排在在螺螺旋旋外外部部，碱基排在螺旋内部的双链螺旋。碱基排在螺旋内部的双链螺旋。()2由由于于DNA双双螺螺旋旋结结构构的的发发现现，沃沃森森、克克里里克克和和威威尔尔金金斯斯共共同同获获得了诺贝尔生理学或医学奖。得了诺贝尔生理学或医学奖。()3AT碱碱基基对对和和GC碱碱基基对对的的形形状状和和直直径径是是不不相相同同的的，使使得得DNA的直径也不同。的直径也不同。()合合|作作|探探|究究1两两条条链链中中的的碱碱基基排排列列在在内内侧侧，是是相相同同的的碱碱基基两两两两相相连连吗吗？请请结结合以下资料进行分析：合以下资料
4、进行分析：资料资料1DNA螺旋的直径是固定的，均为螺旋的直径是固定的，均为2 nm。资料资料2嘌呤和嘧啶的分子结构图嘌呤和嘧啶的分子结构图结论：结论：_。不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连2请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？结论结论：_。来源来源碱基的相对含量碱基的相对含量腺嘌呤腺嘌呤A鸟嘌呤鸟嘌呤G胞嘧啶胞嘧啶C胸腺嘧啶胸腺嘧啶T人人30.919.919.829.4牛牛27.922.722.127.3酵母菌酵母菌31.318.717.132.9结合分枝杆菌结合分枝杆菌15.134.93
5、5.414.6A与与T配对，配对，G与与C配对配对归归|纳纳|提提|升升DNA双螺旋结构的特点双螺旋结构的特点1962年年沃沃森森、克克里里克克和和威威尔尔金金斯斯三三人人因因什什么么成成果果共共同同获获得了诺贝尔生理学或医学奖得了诺贝尔生理学或医学奖()A通过细菌转化实验证明转化因子的存在通过细菌转化实验证明转化因子的存在B通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是DNACDNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型D确定了基因存在于染色体上确定了基因存在于染色体上典例典例1C解解析析：选选项项中中成成果果与与科科学学家家之之间间的的对对应应如如下下：格格里里菲菲思思
6、通通过过肺肺炎炎链链球球菌菌的的体体内内转转化化实实验验，证证明明了了转转化化因因子子的的存存在在；赫赫尔尔希希和和蔡蔡斯斯通通过过噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验，证证明明了了DNA是是遗遗传传物物质质；沃沃森森、克克里里克克和和威威尔尔金金斯斯因因DNA的的双双螺螺旋旋结结构构，获获得得了了诺诺贝贝尔尔生生理理学学或或医医学学奖奖；摩摩尔尔根根通通过过果果蝇蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。杂交实验，证明了基因在染色体上。下下列列关关于于威威尔尔金金斯斯、沃沃森森和和克克里里克克、富富兰兰克克林林、查查哥哥夫夫等等人人在在DNA结结构构模模型型构构建建方方面面的的突突出出贡贡献献的的说
7、说法法，正正确确的的是是()A威尔金斯和富兰克林提供了威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像的电子显微镜图像B沃森和克里克提出了沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型C查哥夫提出了查哥夫提出了A与与T配对、配对、C与与G配对的正确关系配对的正确关系D富富兰兰克克林林和和查查哥哥夫夫发发现现DNA分分子子中中A的的量量等等于于T的的量量、C的的量量等等于于G的量的量变式变式训练训练B解解析析：在在DNA结结构构模模型型构构建建方方面面，威威尔尔金金斯斯和和富富兰兰克克林林提提供供了了DNA的的衍衍射射图图谱谱，A错错误误；查查哥哥夫夫发发现现了了在在双双链链DNA中中A的的
8、量量总总是是等等于于T的的量量、C的的量量总总是是等等于于G的的量量，沃沃森森和和克克里里克克在在此此基基础础上上提提出出了了A与与T配配对对、C与与G配配对对的的正正确确关关系系，还还构构建建了了DNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型，B正正确确，C、D错误。错误。基础基础知识知识双基夯实双基夯实DNA双螺旋结构的主要特点双螺旋结构的主要特点(1)DNA是是由由两两条条单单链链组组成成的的，这这两两条条链链按按_方方式式盘盘旋旋成成双双螺螺旋旋结结构构。DNA的的一一条条单单链链具具有有两两个个末末端端，一一端端有有一一个个游游离离的的磷磷酸酸基基团团，这这一一端端称称作作_，另另一一端端有有一
9、一个个羟羟基基(OH)，称称作作_。DNA的的两两条条单单链链走走向向_，从从双双链链的的一一端端开开始始，一一条条单链是从单链是从5端到端到3端的，另一条单链则是从端的，另一条单链则是从3端到端到5端的。端的。二、二、DNADNA的结构的结构反向平行反向平行5端端3端端相反相反(2)DNA中中的的_交交替替连连接接，排排列列在在外外侧侧，构构成成基基本本骨架；骨架；_排列在内侧。排列在内侧。(3)两两条条链链上上的的碱碱基基通通过过_连连接接成成碱碱基基对对，并并且且碱碱基基配配对对具具有有一一定定规规律律：_一一定定与与T(胸胸腺腺嘧嘧啶啶)配配对对，_一一定定与与C(胞胞嘧嘧啶啶)配配对
10、对。碱碱基基之之间间的的这这种种一一一一对对应应的的关关系系，叫叫作作_原则。原则。脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基碱基氢键氢键A(腺嘌呤腺嘌呤)G(鸟嘌呤鸟嘌呤)碱基互补配对碱基互补配对活活|学学|巧巧|练练1DNA中碱基数磷酸数核糖数。中碱基数磷酸数核糖数。()2含有含有G、C碱基对比较多的碱基对比较多的DNA热稳定性较差。热稳定性较差。()3双链双链DNA中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()4DNA一一条条链链上上相相邻邻的的两两个个碱碱基基通通过过“脱脱氧氧核核糖糖磷磷酸酸脱脱氧氧核核糖糖”相连。相连。()合合|作作|探探|究究1图图1为
11、为脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的结结构构图图，图图2为为DNA分分子子的的空空间间结结构构和和平平面面结构，请分析并回答问题：结构，请分析并回答问题：图图1图图2(1)DNA分分子子的的基基本本组组成成单单位位是是_，它它由由磷磷酸酸、脱脱氧氧核核糖糖和和_构构成成。构构成成DNA的的碱碱基基有有_种种，分分别别为为A_、T_、G_、C_。(2)图图2的的中中，构构成成一一个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的是是_。DNA的的一一条条链链中中，一一个个磷磷酸酸与与_个个脱脱氧氧核核糖糖相相连连，一一个个脱脱氧氧核核糖糖与与_个个磷磷酸酸相相连连。两两条条链链的的碱碱基基通通过过_相相连连，该该片片段段中中有
12、有_个游离的磷酸基团。个游离的磷酸基团。(3)一一条条DNA单单链链的的序序列列是是5CAGTAC3，那那么么它它的的互互补补链链的的序序列是什么？列是什么？_。脱氧核苷酸脱氧核苷酸含氮碱基含氮碱基四四腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶一个或两一个或两一个或两一个或两氢键氢键两两5GTACTG32DNA的多样性和稳定性的多样性和稳定性(1)DNA只只含含有有4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸，它它为为什什么么能能够够储储存存足足够够量量的的遗遗传传信信息？息？(2)DNA是如何维系它的遗传稳定性的？是如何维系它的遗传稳定性的？提示：提示：(1)碱基排列顺序的千变万化，使碱基排列顺序的
13、千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。储存了大量的遗传信息。(2)两两条条链链上上的的碱碱基基之之间间的的氢氢键键和和每每条条链链上上的的磷磷酸酸二二酯酯键键共共同同维维持持了了双螺旋结构的稳定性。双螺旋结构的稳定性。归归|纳纳|提提|升升1准确辨析准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式结构中的数量、位置关系及连接方式2DNA初初步步水水解解的的产产物物是是4种种脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸；彻彻底底水水解解的的产产物物是是磷酸、脱氧核糖和磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。种含氮碱基。3DNA多样性和稳定性的原因多样性和稳定性的原因DNA上上的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸虽虽然然只只有有4种种
14、，但但是是数数量量庞庞大大，所所以以导导致致碱碱基基的的排排列列顺顺序序千千变变万万化化，而而遗遗传传信信息息就就蕴蕴藏藏在在碱碱基基的的排排列列顺顺序序中中。两两条条链链上上的的碱碱基基之之间间的的氢氢键键能能够够维维持持DNA的的双双链链状状态态，而而每每条条链链上上的的磷磷酸酸二二酯酯键键能能够够维维持持DNA单单链链的的稳稳定定，所所以以主主要要是是这这两两种种键键维维持持了了DNA双双螺螺旋旋结结构的稳定。构的稳定。(2023江江西西上上饶饶质质检检)2019年年8月月发发表表在在自自然然杂杂志志上上的的一一项项研研究究表表明明：与与人人类类相相比比，鱼鱼的的后后代代之之间间的的记记
15、忆忆以以“DNA甲甲基基化化”的的形形式式保保存存着着，而而人人类类几几乎乎完完全全被被抹抹去去了了这这一一点点。下下列列关关于于DNA的的叙叙述述，错误的是错误的是()A构成人类和鱼类构成人类和鱼类DNA的基本骨架相同的基本骨架相同B人类和鱼类的人类和鱼类的DNA中碱基数磷酸数核糖数中碱基数磷酸数核糖数C人类和鱼类的人类和鱼类的DNA不同与碱基对数量和排序有关不同与碱基对数量和排序有关DDNA双双螺螺旋旋结结构构中中碱碱基基排排列列在在内内侧侧，通通过过氢氢键键相相连连，遵遵循循碱碱基基互补配对原则互补配对原则典例典例2B解解析析：不不同同生生物物中中构构成成DNA的的基基本本骨骨架架是是一
16、一样样的的，所所以以构构成成人人类类和和鱼鱼类类DNA的的基基本本骨骨架架相相同同，A正正确确；人人类类和和鱼鱼类类的的DNA中中有有脱脱氧氧核核糖糖，没没有有核核糖糖，B错错误误；DNA可可以以携携带带多多种种遗遗传传信信息息与与碱碱基基对对数数量量和和排排序序有有关关，C正正确确；DNA双双螺螺旋旋结结构构中中碱碱基基排排列列在在内内侧侧，通通过过氢氢键键相相连连形形成成碱碱基对，遵循碱基互补配对原则，基对，遵循碱基互补配对原则，D正确。正确。(2023平平顶顶山山高高一一月月考考)下下面面关关于于DNA分分子子结结构构的的叙述中，错误的是叙述中，错误的是()A每个双链每个双链DNA分子一般都含有分子一般都含有4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸B每个核糖上均连接着每个核糖上均连接着1个磷酸和个磷酸和1个碱基个碱基CDNA分子的基本骨架排列在外侧分子的基本骨架排列在外侧D双双链链DNA分分子子中中的的一一段段若若含含有有40个个胞胞嘧嘧啶啶，就就一一定定会会同同时时含含有有40个鸟嘌呤个鸟嘌呤变式变式训练训练B解解析析：DNA分分子子的的基基本本组组成成单单位位是是脱脱氧氧核核苷苷酸酸，每每
