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第2节 DNA的分子结构【学习目标】1概述DNA分子结构的主要特点2制作DNA双螺旋结构模型”【学习重点】1DNA分子的结构特点分析。2制作DNA双螺旋结构模型”【学习难点】DNA分子结构的主要特点【学习流程】【自主先学】复习有关核酸、核苷酸的知识,完成DNA和RNA的比较1DNA和RNA的化学成分比较核酸类型核苷酸核苷磷酸碱基五碳糖DNA嘌呤:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶:胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)脱氧核糖RNA嘌呤:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)嘧啶:胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)核糖2两者的相同点和不同点(1)相同点: 是完全相同的。(2)不同点:DNA中含有 ;RNA中含有 。3存在位置:DNA主要存在于 中,与蛋白质一起构成 ;RNA主要存在于 中。【组内研学】【活动二】概述DNA的组成分析1基本元素组成: 5种元素。2基本组成单位: 。每个脱氧核苷酸由3种小分子化合物构成。这三个小分子物质分别是 、 和 ,它们的结构是以 为中心,两边分别连接着一个磷酸基团和一个 。3种类:根据所含的碱基不同分为 种,分别是 脱氧核苷酸、 脱氧核苷酸、 脱氧核苷酸和 脱氧核苷酸。【交流促学】【活动三】概述DNA分子的结构及其特点1由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。两个脱氧核苷酸之间在 之间形成磷酸二酯键,将脱氧核苷酸连接起来形成长链。2两条长链 盘旋成双螺旋结构。两条长链的碱基之间靠 连接成碱基对,碱基对的形成遵循 原则。(1) 交替连接,排列在 侧,构成基本骨架;碱基排列在 侧。(2)两条链上的碱基通过 连接成碱基对。A、T之间形成 个氢键,G、C之间形成 个氢键。3构建者: 。4碱基互补配对原则:A , ,图示为:5碱基互补配对原则的应用(1)腺嘌呤与 相等, 与胞嘧啶相等。(2)嘌呤总数与嘧啶总数 ,即 。(3)(A+G)/(C+T) 在一条链中的比例为K,,在互补链中的比例为 在整个DNA分子中比例为 。(4)(A+T)/(C+G)在一条链中的比例,等于其在互补链中的比例,也等于在整个DNA分子中所占比例。6DNA分子结构的稳定性、多样性和特异性(1)指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。原因有:DNA分子基本骨架是 交替连接而成。碱基配对方式始终不变,即 。(2)构成DNA分子的碱基只有4种,配对方式只有2种,可形成四种碱基对,但是碱基对的数量却可以成千上万,排列方式千变万化。在DNA上有一个碱基对,此碱基对可能是AT或TA或GC或CG,即每一个碱基对有4种类型的可能性,设某DNA分子有n对碱基,故n对碱基的排列顺序是 ,从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。(3)特异性:每个特定的DNA分子中都具有特定的 排列顺序,而特定的 排列顺序中有遗传效应的片段代表 ,所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的 ,这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。【例1】如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答:(1)从主链上看,两条单链_平行;从碱基关系看,两条单链_。(2)_和_相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基,_种碱基对。(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:该DNA片段中共有腺嘌呤_个,C和G构成的碱基对共_对。在DNA分子稳定性的比较中,_碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。【规律方法】DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆五种元素: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。【反馈评学】1下列关于DNA分子结构的叙述,不正确的是 ( )A一般情况下,每个DNA分子含有四种脱氧核苷酸B每个DNA分子中,都是碱基数等于磷酸数等于脱氧核苷酸数等于脱氧核糖数C一段双链DNA分子中,若含有30个胞嘧啶,会同时含有30个鸟嘌呤D每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个含氮碱基相连2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( )A.35% B.29% C.28% D.21%3DNA一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中为( )A.0.4、0.6 B.2.5、1.0 C.0.4、0.4 D.0.6、1.04在制作DNA双螺旋结构模型时,如图为两个脱氧核苷酸的模型。圆代表磷酸,下列正确的是 ( )A.方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基B.两个圆可用别针(代表共价键)连结,以形成DNA的侧链C.别针(代表共价键)应连结在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧,两个模型方向相同5下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型 ( )A.碱基在外侧的双螺旋结构模型B.同种碱基配对的三螺旋结构模型C.碱基在外侧的三螺旋结构模型D.碱基互补配对的双螺旋结构模型6下列各项中,能正确表示DNA分子中脱氧核苷酸对的是 ( )7在某双链DNA分子的所有碱基中,鸟嘌呤的分子数占22%,则胸腺嘧啶的分子数占A.11% B.22% C.28% D.44%8地球上的生物多种多样,不同生物的DNA不同,每一种生物的DNA又具有特异性。决定DNA遗传特异性的是 ( )A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值C.碱基互补配对的原则 D.碱基排列顺序9某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个,其中一条单链上(A+T)/(C+G)=2/5,问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 ( )A.150个 B.200个 C.300个 D.400个10.下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的 ( )A.若一条链中的A和T的数目相等,则另一条链中的A和T数目也相等B.若一条链中的G的数目为C的2倍,则另一条链中的G的数目为C的05倍C.若一条链中ATGC=1234,则另一条链相应碱基比为2143D.若一条链中GT=12,则另一条链中CA=2111下列关于DNA结构的叙述中,错误的是 ( )A.大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B.外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基C.DNA两条链上的碱基间以氢键相连,且A与T配对,C与G配对D.DNA的两条链反向平行12由一对氢键连接的脱氧核苷酸,它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B.二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胞嘧啶C.二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D.二个磷酸、二个脱氧核糖和一个尿嘧啶13如图是一个DNA分子的片段,从图中能得到的信息是(多选) A.DNA是双螺旋结构B.碱基严格互补配对C.嘌呤数等于嘧啶数D.两条脱氧核苷酸链反向平行14下图是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)填出图中各部分的名称:1_、2_、3_、4_、5_、6_、7_。(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链外侧是由_和_交替连接的。(4)连接碱基对化学键是_,碱基配对的方式有两种: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_的_结构。4
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