新課標(biāo)人教生物必修二：DNA分子的結(jié)構(gòu)

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)?；顒?dòng)建議：1．搜集DNA分子結(jié)構(gòu)模型建立過程的資料，并進(jìn)行討論和

交流。2．制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。課標(biāo)解讀1．概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2．制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。3．討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。1．模型名稱：________________模型。2．構(gòu)建者：美國(guó)生物學(xué)家_____和英國(guó)物理學(xué)家_______。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)沃森克里克(1)DNA分子是以4種___________為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有_____________四種堿基。(2)威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜表明DNA分子呈_____結(jié)構(gòu)。(3)查哥夫測(cè)定DNA的分子組成，發(fā)現(xiàn)__________的量總是等于___________的量；__________的量總是等于__________的量。3．構(gòu)建依據(jù)脫氧核苷酸A、T、C、G螺旋腺嘌呤(A)胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)鳥嘌呤(G)提示

DNA的基本骨架是由磷酸—脫氧核糖構(gòu)成的，位于DNA雙螺旋的外部。(2)DNA中的堿基是如何配對(duì)的？位于DNA的什么部位？提示

A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，位于DNA雙螺旋的內(nèi)部。[思維激活1](1)DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？位于

DNA的什么部位？DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克于1953年共同提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。其構(gòu)建歷程如下：1．認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)：DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸含有的堿基依次是A、T、C、G。?2．據(jù)DNA衍射圖譜推算DNA分子是螺旋結(jié)構(gòu)。?3．嘗試建模：多種不同雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型。?4．否定上述模型：堿基位于螺旋的外部。?5．重新建模：將磷酸—脫氧核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在內(nèi)部的雙鏈螺旋。?6．否定：相同堿基配對(duì)違背化學(xué)規(guī)律。?7．獲取重要信息：腺嘌呤(A)的量總等于胸腺嘧啶(T)的量；鳥嘌呤(G)的量總等于胞嘧啶(C)的量。?8．構(gòu)建新模型：改變堿基配對(duì)方式，讓A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。?9．成功：合理解釋A、T、C、G的數(shù)量關(guān)系，也能解釋DNA的復(fù)制。A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖

像B．沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C．查哥夫提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)的正確關(guān)系D．富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A量等于T量、C量等于G量解析在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面，威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的衍射圖譜；查哥夫發(fā)現(xiàn)了A量等于T量、C量等于G量。沃森和克里克在以上基礎(chǔ)上提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案

B【鞏固1】下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法中，正確的是 (

)。1．整體由___條長(zhǎng)鏈按_________方式盤旋而成。DNA分子的結(jié)構(gòu)兩反向平行骨架：由_________和_____交替連接組成，排列在_____內(nèi)側(cè)：_______2.排列脫氧核糖磷酸外側(cè)堿基對(duì)兩條鏈上的堿基通過_____連接成堿基對(duì)，A(腺嘌呤)一定與____________配對(duì)；G(鳥嘌呤)一定與__________配對(duì)。3．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則氫鍵T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)提示通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”間接相連。(2)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例關(guān)系如何？一個(gè)DNA分子中含有多少個(gè)游離磷酸基團(tuán)？提示脫氧核糖∶磷酸∶堿基＝1∶1∶1。一個(gè)DNA分子中只含有2個(gè)游離磷酸基團(tuán)。[思維激活2](1)在DNA分子的一條鏈中，相鄰兩個(gè)堿基之間

是如何連接的？1．DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)基本組成單位——脫氧核苷酸(2)平面結(jié)構(gòu)①一條脫氧核苷酸鏈：由一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖上的3號(hào)碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過形成化學(xué)鍵(3′，5′-磷酸二酯鍵)相連接。如圖所示：②兩鏈之間的堿基對(duì)：A一定與T配對(duì)，兩堿基之間形成兩個(gè)氫鍵；G一定與C配對(duì)，兩堿基之間形成三個(gè)氫鍵。如圖所示：(3)立體結(jié)構(gòu)——規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)①兩條鏈反向平行；②脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側(cè)；③堿基排列在內(nèi)側(cè)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。如圖：特別提醒

①在A與T之間由兩個(gè)氫鍵相連，在G與C之間由三個(gè)氫鍵相連，因此熱穩(wěn)定性高的DNA分子中含G與C的堿基對(duì)較多。②配對(duì)的兩個(gè)脫氧核苷酸方向相反，尤其要注意脫氧核糖的位置。③DNA單鏈中相鄰的堿基之間通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連接，而在雙鏈中堿基通過氫鍵連接。(1帆)穩(wěn)定徒性原因勁：①DN到A分子聰中脫鄉(xiāng)豐氧核站糖和鴨磷酸貼交替榆連接非排列居在外捕側(cè)，潑構(gòu)成儉基本疲骨架討。②DN賭A分子縫雙螺痛旋結(jié)缺構(gòu)的兆中間岔為堿屠基對(duì)街，堿昆基之勾間形態(tài)成氫茶鍵，繪從而嬌維持澤雙螺狗旋結(jié)密構(gòu)的甚穩(wěn)定垮。③DN微A分子真之間支對(duì)應(yīng)特堿基蘭嚴(yán)格宜按照釀堿基適互補(bǔ)慌配對(duì)勝原則伙進(jìn)行扯配對(duì)碰。(2擴(kuò))多樣嶺性原因堵：DN非A分子約中堿蛛基對(duì)邪的排投列順趕序多站種多斥樣。(3樣)特異室性原因執(zhí)：生店物的掀每一真?zhèn)€DN蟻A分子災(zāi)都有胞特定福的堿陶基排待列順停序。2．DN備A分子旦結(jié)構(gòu)漆的特歐性A．DN鋸A分子屋由4種脫楊氧核蠻苷酸草組成B．DN虜A單鏈么上相高鄰堿廳基以浙氫鍵紹連接C．堿畜基與裁磷酸良相連恥接D．磷濃酸與趙脫氧好核糖牢交替項(xiàng)連接到構(gòu)成DN腿A雙鏈偽的基鵝本骨鍬架解析DN棕A雙鏈震上相耀對(duì)應(yīng)佳的堿權(quán)基以愛氫鍵屈連接浸，單放鏈上構(gòu)相鄰語堿基宴之間蒸通過“—脫氧臣核糖—磷酸—脫氧東核糖—”聯(lián)系潔起來檢，脫冊(cè)氧核聞糖和瞎磷酸燃交替遷連接繞排列乞在外閃側(cè)，婚構(gòu)成DN診A雙鏈婚的基李本骨規(guī)架。說堿基奶排列青在內(nèi)淘側(cè)，泊與脫寬氧核餐糖直乓接相碌連。答案AD【鞏固2】有關(guān)DN佛A分子篇結(jié)構(gòu)管的敘含述，圍正確問的是(多選)()。A．DN匹A分子派是由掌兩條賄反向享平行甲的脫矮氧核戲苷酸奇長(zhǎng)鏈跳盤旋廣而成的召規(guī)則調(diào)的雙圾螺旋問結(jié)構(gòu)割，其言基本柱骨架坦由“脫氧禾核糖—磷酸—含氮御堿基”交替趴排列移而成B．整則個(gè)DN黨A分子選中，為嘌呤峽數(shù)等鵲于嘧結(jié)啶數(shù)霸，所紐奉以每纏條單謠鏈中A＝T，G＝CC．與DN懲A分子戒中的孕堿基G直接臘相連瓶的是喚脫氧栗核糖購(gòu)和堿鹿基CD．每驢個(gè)脫鏈氧核詳糖均耀只與捷一個(gè)面磷酸津和一頸個(gè)堿旅基相月連示例一DNA分子的結(jié)構(gòu)【例1】下列濾有關(guān)DN度A分子脆結(jié)構(gòu)盯的敘蹦述正麻確的透是()。思維停導(dǎo)圖蹲：深度束剖析選項(xiàng)A，DN怎A分子錄雙螺賤旋結(jié)搬構(gòu)的挪外側(cè)用是磷盾酸與欣脫氧島核糖奴交替央排列儉，構(gòu)晃成基奴本骨京架，源而內(nèi)婚側(cè)的泉堿基固互補(bǔ)識(shí)配對(duì)延。選俗項(xiàng)B，若DN訊A分子六一條贊鏈上放是A，則便另一玩條鏈惹上與瓣之配鼓對(duì)的份一定逼是T，一形條鏈縱上是G，則由另一腥條鏈字上與瓦之配坐對(duì)的井一定綠是C，反降之亦藍(lán)然，兩所以詳雙鏈DN仔A分子廚中A＝T，G＝C。但堅(jiān)在單岔鏈中拾，A不一還定等往于T，G也不獵一定湊等于C。選事項(xiàng)C，在尾同一括個(gè)脫拳氧核苗苷酸寺中，港堿基G與脫燥氧核川糖直觸接相真連；蝦兩鏈喘之間G與C互補(bǔ)睜配對(duì)門。選蕩項(xiàng)D，每艱個(gè)脫弊氧核削糖均稻只與則一個(gè)夠堿基星相連棄；但姨除了DN屆A分子拆兩端盾各有伐一個(gè)截脫氧捷核糖今只與豈一個(gè)析磷酸脖相連默外，惱其余危脫氧兄核糖漏均與鍋兩個(gè)除磷酸捏相連厲。答案C活學(xué)紡巧記DN邀A結(jié)構(gòu)勉的“五、擠四、摘三、銳二、沈一”記憶五種紹元素寸：C、H、O、N、P；四種舊堿基太：A、G、C、T，相碼應(yīng)的爐有四別種脫例氧核塊苷酸悲；三種信物質(zhì)公：磷盈酸、哪脫氧披核糖玩、含鳳氮堿悼基；兩條退長(zhǎng)鏈問：兩茅條反扛向平丟行的嚷脫氧順核苷蓬酸鏈由；一種微螺旋態(tài)：規(guī)共則的鍵雙螺第旋結(jié)娘構(gòu)。【例2】某個(gè)DN動(dòng)A分子毯的一滑條鏈屈上，脅腺嘌奔呤比撿鳥嘌柄呤多40鼓%，兩脊者之危和占DN低A分子仰堿基類總數(shù)蒼的24古%，則熔該DN噸A分子隊(duì)的另袖一條們鏈上頁，胸喚腺嘧顯啶占嗎該鏈塑堿基癢數(shù)目蓋的比挺值是()。示例二

DNA分子中的堿基計(jì)算A．28宏%乖B．24分%闖C．14吃%厚D．44貫%思維頸導(dǎo)圖蘿：深度蹈剖析解答帥本題衡可結(jié)坑合下己圖進(jìn)半行：答案A規(guī)律猴方法DN萄A分子尺中的詠堿基挽計(jì)算襯規(guī)律(1見)堿基唐互補(bǔ)璃配對(duì)婦原則積：A配T，G配C。(2呆)堿基婆間的長(zhǎng)數(shù)量劑關(guān)系(1們)使用規(guī)各種僚材料背分別“制作”若干年個(gè)磷碼酸、郵脫氧壯核糖陵、堿鉤基；使將各鮮種配銜件整點(diǎn)合在且一起囑，并辮連接捐成脫勿氧核轉(zhuǎn)苷酸便鏈；梢連接森兩條嫌脫氧季核苷余酸鏈劑，拼氏成DN撞A分子紹平面診結(jié)構(gòu)溝圖；悶再“時(shí)旋轉(zhuǎn)秘”成師雙螺蛇旋結(jié)雁構(gòu)。(2零)根據(jù)旬設(shè)計(jì)誼計(jì)劃俘，對(duì)傍制作繳的DN攏A分子繡雙螺戰(zhàn)旋結(jié)聲構(gòu)模王型進(jìn)使行檢狂查，取對(duì)模腹型的哨不足重加以翼修正濱?！尽谱鱀N奏A雙螺槽旋結(jié)端構(gòu)模駁型——拿——技法醋必備1．制作琴原理：DN芽A的脫巾氧核悶苷酸玻雙鏈需反向否平行拳，磷唱酸與嗎脫氧噸核糖草交替朵連接絕，排盲列在宅外側(cè)沃。堿守基排腰列在灰內(nèi)側(cè)度，堿娘基對(duì)右通過曬氫鍵祥連接瓶，堿似基互犬補(bǔ)配縱對(duì)。2．制作憑程序在制霸作DN恰A雙螺極旋結(jié)暗構(gòu)模溉型時(shí)堂，各“部件”之間插需要古連接頑。圖恩中錯(cuò)濕誤的恰是()。能力炮展示解析DN質(zhì)A分子橋是由賣兩條授鏈組幟成的油，脫銳氧核邊糖和計(jì)磷酸辯交替扛連接段，排銅列在勾外側(cè)車，構(gòu)碑成基存本骨繩架，傷堿基餐排列桌在內(nèi)攻側(cè)。陷具體萍連接諸如選前項(xiàng)C、D。選滑項(xiàng)B中的常連接午方式恒是磷班酸和遵磷酸變連接尚，因府此是附錯(cuò)誤狀的。答案BA．沃月森和觀克里衡克構(gòu)訊建DN支A雙螺勻旋結(jié)謹(jǐn)構(gòu)模簽型是港建立鞠在DN姐A是以4種脫汪氧核淚苷酸寧為單籌位連炸接而濤成的欺長(zhǎng)鏈合基礎(chǔ)笑上的B．威艘爾金買斯和疾富蘭倉(cāng)克林營(yíng)通過非對(duì)DN鍵A衍射拼圖譜餃的有冷關(guān)數(shù)室據(jù)進(jìn)行厚分析友，得天出DN剛A分子濫呈雙需螺旋劈燕結(jié)構(gòu)C．沃振森和墳克里放克曾院嘗試伴構(gòu)建星了多甜種模謙型D．沃倒森和營(yíng)克里程克最柄后受督腺嘌掩呤(A孟)的量彎總是外等于類胸腺棄嘧啶(T嗓)的量券，鳥閘嘌呤(G吳)的量樂總是位等于要胞嘧月啶(C眨)的量田的啟發(fā)，疊構(gòu)建沙出科筒學(xué)的漏模型1.下列傷關(guān)于劣沃森知和克強(qiáng)里克鹿構(gòu)建DN拒A雙螺眠旋結(jié)淺構(gòu)模嬌型的迎敘述料，錯(cuò)誤創(chuàng)的是()。解析沃森奇和克劉里克餡構(gòu)建DN租A雙螺撥旋結(jié)甩構(gòu)模郵型的腔依據(jù)第是：腹早期蠅對(duì)DN叔A分子扎的認(rèn)五識(shí)，眨威爾宜金斯旅和富往蘭克擦林提間供的DN棉A衍射末圖譜講；查題哥夫他發(fā)現(xiàn)慶的堿漠基之碗間的煌數(shù)量攻關(guān)系上。威離爾金叨斯和乖富蘭項(xiàng)克林哄只是賢提供超了衍眠射圖咽譜，離根據(jù)水衍射艙圖譜息推算頭出DN鵲A呈螺初旋結(jié)胸構(gòu)的迫是沃亡森和洪克里染克，麥當(dāng)時(shí)柜也只墳是推雄算出費(fèi)呈螺偏旋結(jié)估構(gòu)，釀并不冤知道倍究竟棗如何對(duì)螺旋略。答案BA．若桂一條術(shù)鏈G的數(shù)排目為C的2倍，武則另初一條魔鏈G的數(shù)扇目為C的0.鹽5倍B．若取一條竄鏈A和T的數(shù)遇目相撒等，竟則另致一條菠鏈A和T的數(shù)像目也相播等C．若皇一條軟鏈的A∶廉T∶遼G∶松C＝1∶卡2∶材3∶瞎4，則尋另一漏條鏈相應(yīng)殃堿基寶比為2∶遙1∶虜4∶躲3D．若序一條域鏈的G∶匯T＝1∶你2，另晃一條氧鏈的C∶仿A＝2∶浙12．下標(biāo)列對(duì)偏雙鏈DN那A分子別的敘征述中聰，不擔(dān)正確扯的一槍項(xiàng)是()。解析根據(jù)待堿基味互補(bǔ)察配對(duì)每原則卡，在DN涌A雙鏈悉分子塵中，A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2，所概以A、B、C項(xiàng)都沸是正鼠確的扣。而D項(xiàng)中路，若疑一條撞鏈的G∶企T＝1∶押2，另脊一條余鏈C∶歪A＝1∶殿2。答案DA．26竊%，31所2個(gè)B．24弊%，28禁8個(gè)C．24尼%，29妖8個(gè)D．12傾%，14蠻4個(gè)3．假片設(shè)一昨個(gè)DN魂A分子掠片段氏中，暖含堿誤基T共31藥2個(gè)，匪占全顧部堿赤基的26擴(kuò)%，則盞此DN察A片段脹中堿奶基G所占茅百分菜比和裝數(shù)目幻玉分別聲是()。答案B①504種②450種③425種④遺傳鹿性⑤多樣澡性寺⑥特導(dǎo)異性A．①鄙④B．②芽⑤C．②稻⑥D(zhuǎn)．③韻⑤解析50個(gè)脫槐氧核勉苷酸紫共構(gòu)冷成了25個(gè)堿貼基對(duì)情，共年有排辟列順賽序425種，縱由此毀說明菠由于編堿基荒對(duì)(或脫下氧核斧苷酸菜對(duì))的排椒列順赤序的剃多樣侍性，桿決定外了DN要A分子桿的多撇樣性升。答案D4．由50個(gè)脫礎(chǔ)氧核殲苷酸飲構(gòu)成洞的DN萄A分子遼，按費(fèi)其堿疏基的虹排列構(gòu)順序不渣同，床決定擋了DN論A的種嫁類及抗特性兇分別烈是()。A．8器B．12系C．16庫(kù)D．24解析DN碌A(chǔ)分子姜遵循稈嚴(yán)格外的堿次基互溝補(bǔ)配毫對(duì)原心則，A與T、C與G配對(duì)充，現(xiàn)捏有8個(gè)T，需浪要的A的數(shù)妻量也思應(yīng)是8個(gè)，4種脫臣氧核刪苷酸盲分子叼中都胃含1個(gè)磷棵酸和1個(gè)脫須氧核倍糖，竄除掉A與T消耗牽的8×敢2＝16個(gè)核矮糖和句磷酸塔塑料貸片外絨，還菊需24個(gè)塑拔料片稻，因C與G數(shù)量為相等茄，故撐需要24銷÷2＝12個(gè)C塑料戴片。答案B5．某肉同學(xué)洋為制定作一DN頭A片段行模型搭，準(zhǔn)脖備了10個(gè)堿蹲基A塑料碑片，8個(gè)堿豬基T塑料落片，40個(gè)脫拖氧核那糖和礎(chǔ)磷酸顫的塑聯(lián)料片腿，那油么還押需準(zhǔn)政備堿賴基C塑料京片數(shù)嗎目是()。6．如譽(yù)圖是DN糾A片段挨的結(jié)分構(gòu)圖翠，請(qǐng)友據(jù)圖末回答來下面殼的問誦題。(1鞋)圖甲脅是DN澤A片段要的__倉(cāng)__復(fù)__手__結(jié)構(gòu)挪，圖屯乙是DN除A片段矩的__刺__繳__山__結(jié)構(gòu)澤。(2受)填出糾圖中傷部分笑結(jié)構(gòu)偉的名使稱：[2麻]_疲__呆__祥_，[5騾]_脈__鞋__攝_。(3輝)從圖睡中可示以看態(tài)出DN掃A分子作中的賺兩條坑長(zhǎng)鏈可是由__顫__是__堂__和__腔__購(gòu)__嗎__交替路連接酸的。(4愈)連接凡堿基序?qū)Φ倪舵I是__勁_(tái)_校__吹__，堿全基配蘆對(duì)的凝方式矛如下盒：即__懼__露__苦__與__聽__薪__配對(duì)頁；__塌__輕__與__沫__宏__配對(duì)猴。(5株)從圖喉甲可墳以看熔出組