2016_2017版高中生物第3单元遗传与变异的分子基础第1章遗传的物质基础第2节DNA的分子结构学案.doc

第二节　DNA的分子结构 1．总结组成DNA分子四种脱氧核糖核苷酸的异同。(重点) 2．掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。(重难点) 3．制作DNA分子双螺旋结构模型。 DNA 的 分 子 结 构 一、DNA的基本组成单位——脱氧核糖核苷酸 1．元素组成：C、H、O、N、P。 2．基本单位：脱氧核糖核苷酸。它是由一分子的磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基结合而成，如下图所示。 3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。因此脱氧核糖核苷酸也有四种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者：沃森和克里克。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。 (2)结构 3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现右手双螺旋结构。 (2)多样性：碱基对的排列方法在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的特定排列顺序构成了DNA分子的特异性。 [合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？ 提示：6种，即磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 探讨3：由1 000个碱基最多可形成几种DNA分子？ 提示：可形成4500种DNA分子。 探讨4：双链DNA分子中碱基配对规律是什么？配对的碱基间有什么关系？ 提示：碱基互补配对原则。即A只与T配对，G只与C配对，所以A＝T，G＝C，且嘌呤等于嘧啶。 [思维升华] 1．DNA分子的结构 巧记DNA的分子结构： 五(种元素)、四(种碱基或脱氧核糖核苷酸)、三(种物质或小分子○)、二(条长链)、一(种双螺旋结构) 2．DNA分子的特性 (1)多样性：若一段DNA分子由n个碱基对组成，每一位置都有A、T、C、G四种可能性，则共有4n种碱基排列顺序。 (2)特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序，蕴藏着特定的遗传信息。 (3)稳定性 (1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。 3．DNA分子中碱基计算常用规律 规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。 规律2：任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝总碱基数×50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)×50%，＝＝1。 规律3：一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，即A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即 ＝＝，＝＝。 规律5：一条链中两种不互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值互为倒数，即若一条链中(或)＝K，则另一条链中(或)＝。 1．如图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是(　　) A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 C．该链中的A可与互补链中的T形成2个氢键 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T 【解析】　核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成；DNA中有A、T、C、G四种碱基，RNA中有A、U、C、G四种碱基；核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。 【答案】　A 2．细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中(　　) 【导学号 A．G的含量为30% B．U的含量为30% C．嘌呤含量为50% D．嘧啶含量为40% 【解析】　在DNA分子中，A＝T，G＝C，故嘌呤的含量＝嘧啶的含量＝50%。A占30%，则G占50%－30%＝20%。DNA分子中不含U。 【答案】　C DNA 双 螺 旋 结 构 1．构建者 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 3．制作模型 (1)制作原理：DNA的脱氧核糖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 ①制作若干个磷酸、脱氧核糖和碱基 整合 ②若干个脱氧核糖核苷酸 连接 ③脱氧核糖核苷酸链 两条 ④DNA分子的平面结构 旋转 ⑤DNA分子立体结构 [合作探讨] 探讨1：写出脱氧核糖核苷酸的化学元素组成、结构和种类。 提示：脱氧核苷酸的基本组