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1、第2節(jié) DNA分子的結(jié)構 基礎梳理 DNA的分子結(jié)構的分子結(jié)構 基礎梳理化學組成 DNA是由成百上千的四種脫氧核苷酸聚合而成的 _長鏈 化學組成單位 _=1分子脫氧核糖+1分子磷酸+1分子含氮堿基 兩條 脫氧核苷酸 含氮堿基有四種 脫氧核苷酸有 種 種類和結(jié)構 腺嘌呤（A） 腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤（G） 鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶（C） 胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶（T） 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 DNA分子的結(jié)構：(1)由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈組成 。(2)外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替排列，構成基本骨架。內(nèi)側(cè)：雙鏈間堿基通過 _連接而成堿基對。四 雙螺旋結(jié)構 氫鍵 (3)堿基互補配對原則： 。 關于堿基
2、配對規(guī)律的有關計算：DNA雙鏈中的兩個不互補的堿基之和的比值 。(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1任意兩個不互補的堿基比率之和占總數(shù)的 _。(A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=50%DNA中一條鏈上的非互補堿基對之和的比值是另一條互補鏈的這個比值的 _。 A T ，CG 相等 50% 倒數(shù) DNA中互補堿基對之和的比率與任一條單鏈中同樣的兩個堿基之和的比率 _。(4)結(jié)構特點：穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變。兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣。特異性：每種DNA有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。 相等
3、方法提示：方法提示：DNA結(jié)構的“五、四、三、二、一”記憶：五種元素：C、H、O、N、P；四種堿基：A、T、C、G，相應的有四種脫氧核苷酸；三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；二條長鏈：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。 特別說明：特別說明： 不同個體的DNA是不相同的，但對同一個體不同的體細胞中的細胞核內(nèi)的DNA來說一般是相同的。經(jīng)過復制得到的兩條姐妹染色單體中的DNA一般也是相同的。歸納整合 DNA的分子結(jié)構可用數(shù)學模型“點線面體”表示即“脫氧核苷酸脫氧核苷酸鏈二條鏈連接成的平面規(guī)則的雙螺旋結(jié)構”。1.元素組成：C、H、O、N、P(不含S)。2.基本單位：脫氧核苷酸，
4、如右圖所示，其中表示一分子磷酸；表示一分子脫氧核糖；表示含氮堿基,構成DNA分子的含氮堿基共有4種，即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)。脫氧核糖的結(jié)構簡式如下圖： 在脫氧核苷酸分子中，特別要注意三個小分子之間的連接，其中，脫氧核糖的1號碳原子與含氮堿基相連，5號碳原子與磷酸分子相連。3.一條脫氧核苷酸單鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接如右圖所示。一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖的3號碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過形成新的化學鍵(磷酸二酯鍵)相連接。4.兩條單鏈之間形成的堿基對表示如下：(1)堿基之間的配對方式有兩種，即上圖所示的A一定與T配對，G一定與C配對。(2)配對
5、的堿基之間以氫鍵相連，A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。(3)配對的兩個脫氧核苷酸方向相反，尤其要注意脫氧核糖的位置。 5.DNA分子形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(1)兩條鏈反向平行;(2)外側(cè)為脫氧核糖與磷酸交替排列；(3)內(nèi)部為堿基互補配對。6.總結(jié)DNA結(jié)構的主要特點(1)DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構。（“反向”：一條鏈是5 3，另一條鏈是35）(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)堿基互補配對原則兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律：AT、GC（A一定與
6、T配對，G一定與C配對)。跟蹤訓練1.(雙選) （2009年廣東卷）有關DNA分子結(jié)構的敘述，正確的是（ ）A.DNA分子由4種脫氧核苷酸組成B.DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C.堿基與磷酸相連接D.磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA鏈的基本骨架 解析：解析：DNA雙鏈上相對應的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構成DNA 鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。 答案：答案： AD2.(雙選)（2009 年惠州二模）右圖表示DNA片段，有關該圖的敘述中，正確的是（ ）A構成了DNA的基本組成單位B的特定排列順序所含的遺傳
7、信息能指導蛋白質(zhì)的合成C解旋酶可使處的化學鍵斷裂DDNA的一條鏈中堿基含量A=T、C=G 解析：解析：為磷酸、為脫氧核糖，它們是交替排列的，沒有特異性，不含遺傳信息。DNA的一條鏈中堿基含量沒有關系，雙鏈中堿基含量A=T、C=G。 答案：答案： AC熱點聚焦 DNA分子中堿基的計算方法與規(guī)律分子中堿基的計算方法與規(guī)律 一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的（ ）A.44% B.24%C.14% D.28% 解析：解析：畫出草圖，依題意，列出等量關系： （ A1-G 1 ）/G 1 =40% （
8、A1+G1）/ 200 =24%解出A1=28，再依等量代換：T2=A1=28，即胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的28。 答案：答案：D 名師點睛名師點睛 ：對此類題目要分三步進行分析：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子的堿基比例，還是占DNA分子一條鏈的堿基比例。畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標出已知的和所求的堿基。根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算。熱點訓練 從某生物組織中提取DNA進行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46，又知該DNA分子的一條鏈（H鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，24是胞嘧啶，則與H鏈相對應的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的（ ）A26
9、、22 B24、28C14、11 D11、14 解析：解析：本題考查DNA分子中有關堿基比例的計算。由DNA分子中G與C之和占全部堿基的46，可知DNA分子中A與T之和占全部堿基的54，則在DNA分子雙鏈中A=T=27，G=C=23，H鏈中A占28，C占24，則與H鏈相對應的另一條鏈中，A占22728=26，C占2232422。 答案：答案： A走進實驗室 基礎再現(xiàn)實驗課題：實驗課題：制作制作DNA雙螺旋結(jié)構模型雙螺旋結(jié)構模型 一、實驗原理DNA分子雙螺旋結(jié)構由兩條脫氧核苷酸鏈組成的。雙螺旋結(jié)構外側(cè)的每條長鏈，是由脫氧核糖與磷酸交互連接形成的，兩條長鏈以反向平行方式向右盤繞成雙螺旋，螺旋直徑為
10、2 nm，螺距為3.4 nm；兩條長鏈上對應堿基以氫鍵連接成對，對應堿基的互補關系為：AT、CG（TA、GC），堿基對位于雙螺旋結(jié)構內(nèi)側(cè)，每個螺距有10對堿基，兩個相鄰堿基對平面的垂直距離為0.34 nm。 二、材料用具 硬塑方框2個(長約10 cm)、細鐵絲2根(長約0.5 m)、球形塑料片(代表磷酸)、雙層五邊形塑料片(代表脫氧核糖)、四種不同顏色的長方形塑料片(代表四種不同堿基)、粗鐵絲2根(長約10 cm)、代替氫鍵的連接物（如訂書釘）。過程設計 1.方法步驟(1)取一個硬塑方框，在硬塑方框一側(cè)的兩端各拴上一條長0.5 m的鐵絲。(2)將一個剪好的球形塑料片(代表磷酸)和一個長方形塑料
11、片(四種不同顏色的長方形塑料片分別代表四種不同的堿基)，分別用訂書釘連接在一個剪好的五邊形塑料片(代表脫氧核糖)上，制成一個個含有不同堿基的脫氧核苷酸模型。( 3 ) 將 1 2 個 制 成 的 脫 氧 核 苷 酸 模 型 ， 按 堿 基 ( 從 上 到下)GAAAGCCAGTAT的順序依次穿在一條長細鐵絲上。按同樣方法制作好DNA的另一條鏈(注意堿基的順序及脫氧核苷酸的方向)，用訂書釘將兩條鏈之間的互補堿基連接好。(4)將兩條鐵絲的末端分別拴到另一個硬塑方框一側(cè)的兩端，并在所制模型的背側(cè)用兩根較粗的鐵絲加固。雙手分別提起硬塑方框，拉直雙鏈，旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個DNA分子的模型。2.結(jié)果記錄
12、 由每小組選一個代表介紹本小組的作品并說明DNA分子的結(jié)構特點, 老師與其他同學給予評價和記錄，并評選出最優(yōu)秀的制作小組。3.實驗結(jié)論 DNA分子具有特殊的空間結(jié)構規(guī)則的雙螺旋結(jié)構，這一結(jié)構的主要特點是：(1)DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)DNA分子兩條鏈上的堿基按照互補配對原則兩兩配對，并且以氫鍵連接。4.實驗評價 所制作的模型與你的預期相吻合嗎？如果不吻合，你認為是什么原因造成的？ 答案：吻合。如果不吻合，可能的原因有：組裝的脫氧核苷酸結(jié)構出現(xiàn)錯誤，但沒有及時發(fā)現(xiàn)。沒有按照堿基互
13、補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接，而是隨意連接。制作模型時不認真，對實驗步驟不熟悉，等等。(根據(jù)你的實驗結(jié)果，作出相應回答) 易錯歸納1.制作“脫氧核苷酸模型”：按照每個脫氧核苷酸的結(jié)構組成，挑選模型零件，組裝成若干個脫氧核苷酸。2.制作“多核苷酸長鏈模型”：按照一定的堿基排列順序，將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成一條多核苷酸長鏈。在組裝另一條多核苷酸長鏈時，方法相同，但要注意兩點：一是兩條長鏈的脫氧核苷酸數(shù)目必須相同；二是兩條長鏈并排時，必須保證堿基之間能夠相互配對，不能隨意組裝。這是實驗成敗的關鍵所在。3.制作DNA分子平面結(jié)構模型：按照堿基互補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相
14、連接起來。4.制作DNA分子的立體結(jié)構(雙螺旋結(jié)構)：把DNA分子平面結(jié)構旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結(jié)構模型。精題演習 1從DNA的組成成分的分析表明下列的堿基相關比值中，可變的是（ ） AA/T B.G/C C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C) 解析解析：A/T1，G/C1，(A+G)/(T+C)1 ,而(A+T)/(G+C)的比值是可變的。 答案答案： C 2某DNA分子中，GC之和占全部堿基的35.8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的（ ） A32.9和17.l B31.3和18.7 C
15、18.7和31.3 D17.l和32.9 解析：解析：由于DNA分子中（GC）之和在雙鏈中的比例與一條鏈中的G+C占該鏈的比例相等，可推出該已知鏈中GC358%，又因T與C各占32.9%與171%，可求出該鏈中的A為1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%18.7%。其互補鏈中T和C分別與該鏈中A與G含量相等。 答案：答案： B課時作業(yè) 1.（2009年大同中學模擬）堿基互補配對原則可發(fā)生在下列哪些結(jié)構中（ ）線粒體 高爾基體 葉綠體 核糖體 中心體 細胞核 A. B. C. D. 解析：解析：DNA雙螺旋結(jié)構具有堿基互補配對，發(fā)生DNA復制和轉(zhuǎn)錄形成RNA以及
16、蛋白質(zhì)合成的過程中也有堿基互補配對，線粒體、葉綠體和細胞核中都有DNA分子，核糖體內(nèi)完成蛋白質(zhì)的合成。 答案：答案：C 3.（2009年揭陽二模，改編）決定雙鏈DNA遺傳特異性的是（ ）A脫氧核苷酸鏈上脫氧核糖和磷酸的排列順序B嘌呤總數(shù)和嘧啶總數(shù)的比值C堿基互補配對原則D堿基數(shù)目及排列順序 解析解析：在DNA中只有堿基的數(shù)目與排列順序是可變的，對于A、B、C三個選項中的內(nèi)容都是不同DNA分子共有的特點。 答案：答案：D 4.（2009年江蘇啟東中學模擬）在DNA分子雙螺旋結(jié)構中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵?，F(xiàn)有四個DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可
17、能來自嗜熱菌（生活在高溫環(huán)境中）的是（ ） A.含胸腺嘧啶32%的樣品 B.含腺嘌呤17%的樣品 C.含腺嘌呤30%的樣品 D.含胞嘧啶15%的樣品 .解析：解析：DNA分子雙螺旋結(jié)構在高溫條件下會分解，但不同的DNA分子，其發(fā)生分解的溫度不同。AT 之間形成2個氫鍵、GC之間形成3個氫鍵，因此GC含量越多的生物，其DNA 的穩(wěn)定性就越強。 答案：答案：B7下列敘述中正確的是（ ）ADNA分子結(jié)構的多樣性取決于4種堿基配對方式的多樣B生物界的豐富多彩，起決定作用的是DNA的多樣性C體現(xiàn)生物界多樣性的是核酸的多樣性D沒有RNA的多樣性，就沒有蛋白質(zhì)的多樣性 .解析：解析：DNA多樣性決定RNA多
18、樣性，RNA多樣性決定蛋白質(zhì)多樣性，蛋白質(zhì)多樣性體現(xiàn)生物性狀多樣性。 答案：答案：BD8.下列關于生物大分子的敘述，正確的是（ ）A蛋白質(zhì)是由多個氨基酸分子通過肽鍵相互連接而成的高分子化合物BDNA是一切生物遺傳信息的載體C酶是生物體產(chǎn)生的具有催化活性的生物大分子DRNA通常只有一條鏈，它的堿基組成與DNA完全不同 解析：解析：本題考查的是DNA、RNA、蛋白質(zhì)幾種大分子的結(jié)構和特性；一切生物體的遺傳信息是核酸，有些是DNA，有些是RNA。RNA通常只有一條鏈，它的堿基組成是A、U、C、G；DNA的堿基組成是A、T、C、G。 答案：答案：AC 9.（2009年北京景山中學模擬）已知多數(shù)生物的D
19、NA是雙鏈結(jié)構，也有個別生物的DNA是單鏈的。有人從三種生物中提取核酸，經(jīng)分析它們的堿基比例如下表：甲311903119乙252403319丙232427025（1） 組為RNA。（2） 組為雙鏈DNA，原因是 。（3） 組為單鏈DNA，原因是 。 答案：（答案：（1）丙 （2）甲 含堿基T，且A=T，C=G （3）乙 含堿基T，但A與T、C與G未互補存在12.下圖是DNA分子結(jié)構模式圖，請根據(jù)圖回答下列問題：（1）組成DNA的基本單位是 ，這是由 、 和 所組成，其中 共四種，其中 是DNA所特有的。（2）DNA分子長鏈的基本骨架是由 和 組成，位于外側(cè)，兩條鏈之間有許多橫檔，每個橫檔是兩個 通過 連接起來形成 。 答案：（答案：（1）4 脫氧核苷酸 1 磷酸 2 脫氧核糖 3 含氮堿基 3 含氮堿基 T（胸腺嘧啶）（2）1 磷酸 2 脫氧核糖 3 含氮堿基 氫鍵 5 堿基對祝祝您您
生物高考一輪復習 第3章 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構課件 新人教版必修2
