1819第3章第2节 DNA分子的结构语文doc.docx
- 文档编号:24825218
- 上传时间:2023-06-01
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:58.52KB
1819第3章第2节 DNA分子的结构语文doc.docx
《1819第3章第2节 DNA分子的结构语文doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1819第3章第2节 DNA分子的结构语文doc.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1819第3章第2节DNA分子的结构语文doc
第2节 DNA分子的结构
学习目标
知识概览
1.了解科学家构建模型的研究历程,体会持之以恒的奋斗精神。
2.理解并掌握DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
(重点)
3.学习制作DNA双螺旋结构模型,进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。
(难点)
[自主预习·探新知]
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建者:
沃森和克里克。
2.构建过程
3.新模型的特点及意义
(1)特点:
A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有稳定的直径。
(2)意义
①能解释A、T、G、C的数量关系。
②能解释DNA的复制。
③模型与X射线衍射照片完全相符。
二、DNA分子的结构
1.结构图示
2.图示解读
基本组成元素
C、H、O、N、P
组成物质
[①]碱基,[②]脱氧核糖,[③]磷酸
基本组成单位
[④]脱氧核苷酸,共4种
整体结构
由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
结构
特点
外侧
由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架
内侧
碱基之间通过氢键连接;遵循碱基互补配对原则,即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对,C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对
[基础自测]
1.判断对错
(1)组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸,其中所含的碱基是A、U、G、C。
( )
(2)在DNA分子中一定存在如下关系C===T,A===G。
( )
(3)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。
( )
提示:
(1)× U(尿嘧啶)只在RNA中含有,DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。
(2)× 在DNA分子双链上,A和T配对,C与G配对,一定存在关系:
A=T,G=C。
(3)× 双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接,位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。
2.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中,正确的是( )
【导学号:
77782080】
A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型
C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系
D.富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
B [根据发展史可知,沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
]
3.如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时,制作的一条脱氧核苷酸链,下列表述不正确的是( )
A.能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b
B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C.相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来
D.从碱基上看,缺少的碱基是T
A [图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸;图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个;③表示的是磷酸二酯键,相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接;脱氧核苷酸中的碱基共有4种,即A、G、C、T。
]
[合作探究·攻重难]
DNA分子的结构
[背景材料]
如图是DNA片段的结构图,请据图回答下列问题:
[思考交流]
1.图中的1、2、5、7的名称分别是什么?
提示:
1是碱基对、2是一条脱氧核苷酸单链片段、5是腺嘌呤脱氧核苷酸、7是氢键。
2.DNA分子结构的基本骨架是怎样构成的?
提示:
DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成了基本骨架。
3.每个DNA片段中,游离的磷酸基团数是多少?
磷酸数∶脱氧核糖数∶含氮碱基数是多少?
提示:
2个。
1∶1∶1。
4.为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高,DNA分子结构的稳定性越强?
提示:
G与C之间有三个氢键,而A与T之间只有两个氢键。
因此G与C所占比例越大,DNA分子的稳定性越强。
[归纳总结]
1.DNA分子的结构层次
DNA单链:
脱氧核苷酸链
DNA双链
空间结构:
DNA分子双螺旋结构
2.DNA分子的结构
(1)DNA单链:
脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。
(2)DNA双链:
两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。
①每个DNA片段中○、、▭之间的数量比为1∶1∶1,游离的磷酸基团有2个;
②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连;连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键;
③每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸,分别在3号、5号碳原子上相连接;
④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接;
⑤若碱基对数为n,则氢键数为2n~3n;若已知A有m个,则氢键数为3n-m。
3.DNA分子的结构特点
(1)稳定性:
DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:
DNA分子中碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。
(3)特异性:
每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
巧学助记 DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
[活学活用]
1.下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图,对该图的正确描述是( )
【导学号:
77782081】
A.③有可能是碱基A
B.②和③相间排列,构成DNA分子的基本骨架
C.①②③中特有的元素分别是P、C和N
D.与⑤有关的碱基对一定是A—T
D [该DNA分子含有四种碱基,且A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,因此与⑤有关的碱基对一定是A—T,与③有关的碱基对一定是G—C,但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。
DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,应为图中的①②。
①中特有的元素是P,③中特有的元素是N,而C并不是②所特有的,③中也含有C。
]
2.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.每个DNA分子都是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构
B.DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖和一个碱基
C.DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连
D.双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对
D [DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的双链结构,A错误;DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连,B错误;DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连,C错误;DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对,D正确。
]
DNA分子碱基比率的计算
[背景材料]
碱基互补配对原则:
A—T,G—C,如图所示。
[思考交流]
1.两条链之间碱基有什么数量关系?
整个DNA分子中嘌呤和嘧啶有什么数量关系?
提示:
一条链中的A和另一条链中的T相等,可记为A1=T2,同样:
T1=A2,G1=C2,C1=G2。
整个DNA分子中A=T,G=C。
因此,嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A+G=T+C。
答案:
A1=T2,T1=A2,G1=C2,Cl=G2。
整个DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等。
2.设在双链DNA分子中的1号链上A1+T1=n%,则2号链上A2+T2的比例为多少?
整个DNA分子中A+T的比例又是多少?
据此,你有什么结论?
提示:
因为A1=T2,A2=T1,则:
A1+T1=T2+A2=n%。
整个DNA分子中:
A+T=n%。
即在双链DNA分子中,互补碱基之和所占比例在任意一条链上及整个DNA分子中都相等。
答案:
T2+A2=n%;整个DNA分子中:
A+T=n%;互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
3.若1号链上:
=m,则2号链上
的比例为多少?
据此,你有什么结论?
提示:
分析
=
=m,所以互补链上
=
。
即在双链DNA分子中,非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
答案:
=
;在双链DNA分子中,非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
4.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的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多少?
提示:
整个DNA中的A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,则G+C占整个DNA分子碱基总数的56%,又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%,则G(a链上)+C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。
因为总的G+C占整个DNA分子碱基总数的56%,所以G(b链上)+C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%,推得G占b链碱基总数的35%。
答案:
35%
[归纳总结]
1.DNA碱基比例计算的相关规律
(1)规律一:
一个双链DNA分子中,A=T、C=G,则A+G=C+T,即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。
注意:
一个双链DNA分子中,A+T与C+G不一定相等,而且一般都不相等。
(2)规律二:
在双链DNA分子中,A+T或C+G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A+T或C+G所占的比例。
由图知:
A1+T1+G1+C1=m,A2+T2+G2+C2=m,整个双链DNA上的碱基总数为2m。
因为A1=T2、T1=A2,则A1+T1=A2+T2,A+T=(A1+T1)+(A2+T2),
=
=
(3)规律三:
在DNA双链中,一条单链的
的值与另一条互补单链的
的值互为倒数关系。
简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。
注意 在整个DNA分子中该比值等于1。
(4)规律四:
DNA双链中,一条单链的
的值,与另一条互补链的
的值是相等的,也与整个DNA分子中的
的值是相等的。
注意 综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒”。
(5)规律五:
不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。
该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
(6)规律六:
若
=b%,则
=
%。
(7)规律七:
若已知A在双链中所占的比例为c%,则A1在单链中所占的比例无法确定,但最大值为2c%,最小值为0。
易错提醒:
碱基数量计算的两个易错点
(1)看清单双链:
所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
(2)看清“个”或“对”:
题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
[活学活用]
1.下面四个DNA分子的一条单链与其所在DNA分子中、一条单链与其互补链碱基数目比值的关系图中,不正确的是( )
C [本题主要考查对DNA分子碱基互补配对原则的理解。
双链DNA分子中,(A+C)/(T+G)一定等于1,故A项正确;在DNA分子中,存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C),故B项、D项正确;当一条链中存在(A1+C1)/(T1+G1)=1时,其互补链中存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1,C项错误。
]
2.某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的38%,其中一条a链上的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( )
A.41% B.38%
C.28%D.21%
A [在整个DNA分子中,A+T=38%,则G+C=62%。
在a链上G+C=62%,由G=21%,推知C=62%-21%=41%。
根据碱基互补配对原则,在b链上G=41%。
]
【方法规律】 关于碱基含量计算的“两点两法”
(1)“两点”为两个基本点。
①A与T配对,G与C配对(A=T,G=C)。
②双链DNA分子中,嘌呤总数=嘧啶总数=1/2碱基总数(A+G=T+C)。
(2)“两法”为双链法和设定系数法。
①用两条直线表示DNA分子的双链结构即为双链法。
②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。
[当堂达标·固双基]
1.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是( )
A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团
B.DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定
D.DNA分子两条链反向平行
B [DNA每条脱氧核苷酸链的一端有一个游离的磷酸基团,双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团,A正确;一条单链上相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖相连,B错误;碱基互补配对原则中,A与T配对、G与C配对,C项正确;DNA双螺旋结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的,D项正确。
]
2.关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有1种
B.脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C.双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D.双链DNA分子中,A+T=G+C
C [根据碱基互补配对原则,组成双链DNA分子的脱氧核苷酸至少有2种,其中的五碳糖为脱氧核糖;位于DNA分子长链结束部位的每个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基;双链DNA分子中,碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的;双链DNA分子中,根据碱基互补配对原则,有A+G=T+C。
]
3.某双链DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)的值为0.3,则在整个DNA分子中A∶T∶G∶C为( )
A.1∶1∶1∶1 B.2∶2∶3∶3
C.3∶3∶10∶10D.10∶10∶3∶3
C [某双链DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)的值为0.3,则另一条链上的(A+T)/(G+C)的值也为0.3。
又因A=T、C=G,故在整个DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶10∶10,C项正确。
]
4.下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
【导学号:
77782082】
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T
C.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
C [图中有三处错误,错误一:
组成DNA分子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四种,图中的U应改为T。
错误三:
单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间。
]
5.如图为DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲是DNA片段的________结构,图乙是DNA片段的________结构。
(2)填出图中部分结构的名称:
②__________________、
⑤__________________。
(3)从图中可以看出,DNA分子中的______________和________________交替连接排列在外侧,构成基本骨架。
(4)连接碱基对的⑦是________,碱基配对的方式如下:
即________与________配对;________与________配对。
(5)从图甲可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是________的;从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成______________结构。
[解析]
(1)从图中可以看出:
甲表示的是DNA分子的平面结构,而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。
(2)图中②表示的是一条脱氧核苷酸单链片段,而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)从图甲的平面结构可以看出:
DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成了基本骨架。
(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,且有一定规律:
A与T配对,G与C配对。
(5)根据图甲可以判断:
组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的;从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
[答案]
(1)平面 立体(或空间)
(2)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向平行 规则的双螺旋
[核心语句归纳]
1.DNA分子的双螺旋结构
(1)两条链反向平行。
(2)脱氧核糖和磷酸交替连接,排列于外侧,构成基本骨架。
(3)碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧。
2.双链DNA分子中,嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,即A+G=T+C。
3.互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等。
4.非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,而在整个DNA分子中比值为1。
5.在DNA分子中,含G-C碱基对越多的DNA分子相对越稳定。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1819第3章第2节 DNA分子的结构语文doc 1819 DNA 分子 结构 语文 doc