高中生物 3.2 DNA分子的结构 新人教版必修2

1、.目标导航预习导引.目标导航预习导引一二一、一、DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 1.构建者:沃森和克里克。2.模型构建的理论基础(1)DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸,分别含有A、G、C、T四种碱基。(2)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。.目标导航预习导引一二 (1)DNA分子的基本组成单位有几种?它们之间的区别是什么?答案:有4种脱氧核苷酸。它们之间的区别是碱基的不同。(2)DNA分子初步水解的产物有几种?彻底水解的产物为几种?答案:DNA分子初步水解的产物为4种脱氧核苷酸。彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖和4种碱基。.目标

2、导航预习导引一二.目标导航预习导引一二2.DNA分子双螺旋结构的特点(1)两条脱氧核苷酸链的位置关系:反向平行。(2)基本骨架:脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧。(3)碱基对的位置:排列在内侧。(4)两条链上对应的碱基的连接方式:按照碱基互补配对原则相连,即A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。两条链上的对应碱基通过氢键连接成碱基对。(5)空间结构:规则的双螺旋结构。.目标导航预习导引一二生物模型按表现手段分物理模型、数学模型和概念模型三类,DNA分子双螺旋结构模型属于哪一类?在本模块的前两章内容中,属于数学模型的实例有哪些(列举2例)?答案:DNA分子双螺

3、旋结构模型属于物理模型。在本模块的前两章内容中,属于数学模型的实例有:体现分离定律和自由组合定律的配子基因型和比例、后代性状分离比;表示减数分裂过程染色体及DNA数量变化的坐标曲线等。.一二知识精要典题例解迁移应用一、一、DNA分子的结构分子的结构 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相连接。如下图1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。如下图2所示。.一二知识精要典题例解迁移应用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

4、绕成双螺旋。(2)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。.一二知识精要典题例解迁移应用3.DNA分子结构稳定性的原因(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。(2)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。(3)DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。(4)DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。.一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中代表磷酸基团),下列为几位

5、同学对此图的评价,其中正确的是()A.甲说:该图没有什么物质和结构上的错误B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为TC.丙说:该图有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的.一二知识精要典题例解迁移应用审题:从DNA分子的组成单位、各部分之间的连接方式及DNA分子的结构特点等方面分析。解析:图中有三处错误,错误一:组成DNA的五碳糖应该是脱氧核糖,所以图中的核糖应改为脱氧核糖。错误二:碱基应为A、T、G、C 4种,其中图中的U应改为T。错误三:单链中脱氧核苷酸之间的连接不应该是在磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间。答案:C.一二知识精要典题例解迁移

6、应用.一二知识精要典题例解迁移应用1953年,沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型,两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于DNA分子双螺旋结构的特点的叙述,错误的是()分子由两条反向平行的链组成B.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧C.碱基对构成DNA分子的基本骨架D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析:DNA分子的基本骨架是排列在外侧的脱氧核糖与磷酸,碱基对排列在内侧,通过碱基互补配对原则连接而成。答案:C.一二知识精要典题例解迁移应用1.由于GC碱基对间含三个氢键,AT碱基对间含两个氢键,因此在DNA分子中,GC碱基对含量越高,DNA越稳定,耐高温的能力越强。2.D

7、NA结构的“五、四、三、二、一”记忆法五种元素: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。一种螺旋:规则的双螺旋结构。.一二知识精要典题例解迁移应用二、二、DNA分子中碱基数量的计算分子中碱基数量的计算1.基本规则(1)碱基互补配对原则为A与T配对,G与C配对。(2)总的碱基数量为两条单链的碱基数量之和。.一二知识精要典题例解迁移应用.一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 从某生物组织提取的某双链DNA分子中,鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%,已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤,22%是

8、胞嘧啶。则腺嘌呤在全部碱基中所占的比例和2号链中的腺嘌呤占该链碱基总数的比例分别是()A.27%26%B.26%27%C.28%22%D.23%27%审题:解答本题时,应画出DNA分子的简图,标出各类碱基及所占的比例,再灵活运用(G+C)或(A+T)在整个分子和单链中所占的比例相等进行求解。.一二知识精要典题例解迁移应用解析:先根据题干画出DNA分子简图如下。(1)因为G+C占全部碱基(A+T+G+C)的46%,所以A+T=1-46%=54%。又因为A=T,所以A=T=27%。(2)因为1号链上A1占28%,所以A2=T1=54%-A1=54%-28%=26%。答案:A.一二知识精要典题例解迁

9、移应用一个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数目的 ()A.44%B.24%C.14% D.28%.一二知识精要典题例解迁移应用.易错点一易错点二易错点一易错点一:在脱氧核苷酸链中在脱氧核苷酸链中,并不是每个脱氧核糖都与两个磷酸相连并不是每个脱氧核糖都与两个磷酸相连接。一条链总有一端的脱氧核苷酸中的脱氧核糖只与一个磷酸相连接。接。一条链总有一端的脱氧核苷酸中的脱氧核糖只与一个磷酸相连接。【例1】 下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是 ()分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋

10、结构,其基本骨架由“脱氧核糖磷酸含氮碱基”交替排列而成B.整个DNA分子中,嘌呤数等于嘧啶数,所以每条单链中A=T,G=CC.与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基CD.每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连.易错点一易错点二解析:DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列,构成基本骨架,而内侧的碱基互补配对。若DNA分子一条链上的碱基是A,则另一条链上与之配对的一定是T,一条链上的碱基是G,则另一条链上与之配对的一定是C,反之亦然,所以双链DNA分子中A=T,G=C。但在单链中,A不一定等于T,G也不一定等于C。在同一个脱氧核苷酸中,碱基G与脱氧核糖直接相连;两条链之间G与C互补配对。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连,但可以与两个磷酸相连。答案:C.易