高中生物（浙科版）第三章同步導學案：DNA的分子結構和特點

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第三章遺傳的分子基礎第二節(jié)DNA的分子結構和特點DNA的分子結構1．核苷酸是核苷和磷酸連接起來的結構單元,其中的核苷又是含氮堿基與脫氧核糖結合形成的單位。2．DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，DNA分子是脫氧核苷酸的多聚體.由于組成脫氧核苷酸的堿基只有4種，分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤（G)、胞嘧啶（C)、胸腺嘧啶(T),因此，脫氧核苷酸也有4種,分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸.eq\a\vs4\al（［合作探討])探討eq\a\vs4\al(1)：請寫出脫氧核苷酸的化學元素組成.提示：脫氧核苷酸的基本組成元素是C、H、O、N、P.探討eq\a\vs4\al（2）：脫氧核苷酸的構成如何？請畫出其結構模式圖。提示：脫氧核苷酸由3種小分子構成，它們是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。其結構模式圖可以表示為：探討eq\a\vs4\al(3)：脫氧核苷酸有幾種？不同的脫氧核苷酸怎么判斷？提示：脫氧核苷酸有4種,分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸.不同的脫氧核苷酸中磷酸和脫氧核糖都相同，只是堿基不同。eq\a\vs4\al([思維升華］）DNA的化學組成（1）基本組成元素：C、H、O、N、P。（2)基本單位:脫氧核苷酸【題組小練】1．下圖表示生物體內核酸的基本單位-—核苷酸的模式圖，下列說法正確的是（）A．DNA與RNA在核苷酸上的不同點在③方面B．如果要構成三磷酸腺苷，必須在②位置上加上兩個磷酸基團C．人體內的③有5種，②有2種D．③在細胞核內共有4種2．如圖表示某同學在制作DNA雙螺旋結構模型時，制作的一條脫氧核苷酸鏈，下列表述不正確的是（)A．能表示一個完整脫氧核苷酸的是圖中的a或bB．圖中與每個五碳糖直接相連的堿基只有1個C．相鄰脫氧核苷酸之間通過化學鍵③連接起來D．從堿基上看，缺少的堿基是TDNA分子的結構特點1．沃森和克里克認為：DNA分子的立體結構是規(guī)則的雙螺旋結構。2．DNA分子結構的主要特點：（1）DNA分子是由兩條長鏈組成的，并按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。其中每條鏈上的一個核苷酸以脫氧核糖與另一個核苷酸上的磷酸基團結合,形成主鏈的基本骨架，并排列在主鏈的外側，堿基位于主鏈的內側。(2）DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補配對,兩條鏈上的核苷酸堿基由氫鍵連接。堿基互補配對原則是：腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶(T)通過兩個氫鍵相連，鳥嘌呤(G）與胞嘧啶(C）通過三個氫鍵相連。(3)DNA分子中堿基A＝T，G＝C,但是A＋T的量不一定等于G＋C的量，這就是DNA中堿基含量的卡伽夫法則.eq\a\vs4\al(［合作探討])下圖為DNA分子結構圖示，據圖回答：探討eq\a\vs4\al(1）：請寫出①和②兩個堿基的名稱,并敘述判斷的理由。提示：①是胸腺嘧啶(T)，②是胞嘧啶(C)，因為在DNA分子中A總是與T配對，G總是與C配對.探討eq\a\vs4\al（2）：請寫出③—④這對堿基對，并敘述判斷的理由。提示：該堿基對是G—C(或C—G),因為這對堿基對之間有三個氫鍵。探討eq\a\vs4\al(3）：思考在所有的雙鏈DNA分子中,(A＋G）/(C＋T)的值是否相同？在DNA分子的一條單鏈中是否存在這樣的規(guī)律？提示：相同。在整個雙鏈DNA分子中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤數等于嘧啶數,即A＋G＝C＋T,可得(A＋G）/(C＋T）＝1，因此在所有的雙鏈DNA分子中（A＋G）/（C＋T）的值相同。在DNA分子的一條單鏈中，A的數目不一定等于T的數目，C的數目不一定等于G的數目，所以在DNA分子的一條單鏈中（A＋G）/（C＋T）的值不一定相同.探討eq\a\vs4\al（4):如果DNA一條鏈中的(A1＋T1)/(G1＋C1)＝a，那么另一條鏈中的(A2＋T2)/(G2＋C2）是多少？該DNA分子中(A＋T）/（G＋C)是多少？請闡明原因。提示：(1)（A2＋T2)/（G2＋C2)＝a。根據堿基互補配對原則，A1＝T2、T1＝A2、G1＝C2、C1＝G2，所以由(A1＋T1）/(G1＋C1)＝a,可知（A2＋T2）/（G2＋C2)＝a;(2）（A＋T）/（G＋C）＝a。因為（A＋T）/(G＋C)＝（A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2）＝2(A1＋T1）/2(G1＋C1)＝a。eq\a\vs4\al（[思維升華]）1．堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性(1)共性:不因生物種類的不同而不同eq\f（A,T）＝eq\f（T，A)＝1；eq\f（G,C)＝eq\f（C，G)＝1；eq\f(A＋C,T＋G)＝eq\f(A＋G，T＋C）＝1.（2）特異性:eq\f(A＋T，C＋G)的值在不同DNA分子中是不同的,是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn).2．DNA分子中堿基的相關計算（1）基本規(guī)則①堿基互補配對原則為A與T配對,G與C配對。②總的堿基數量為兩條單鏈的堿基之和。(2)計算規(guī)律規(guī)律一：DNA雙鏈中的兩條互補鏈的堿基數相等，任意兩個不互補的堿基之和恒等,占堿基總數的50％，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50％.結論：DNA中非互補堿基之和總相等.規(guī)律二：DNA雙鏈中的一條單鏈的eq\f(A＋G,T＋C）的值與其互補鏈的eq\f（A＋G，T＋C）的值互為倒數關系。結論：DNA兩條鏈間非互補堿基和之比互為倒數。規(guī)律三：DNA雙鏈中，一條單鏈的eq\f(A＋T，G＋C)的值與其互補鏈的eq\f(A＋T，G＋C）的值是相等的，也與整個DNA分子中的eq\f（A＋T,G＋C）的值相等。結論：在同一DNA中，雙鏈和單鏈中互補堿基和之比相等.規(guī)律四:DNA一條鏈中A占的比例為a1，另一條鏈中A占的比例為a2，則整個DNA分子中A占的比例為(a1＋a2）/2.結論：某堿基占雙鏈DNA堿基總數的百分比數等于相應堿基占相應單鏈比值和的一半.巧記DNA分子的組成及結構五種元素：C、H、O、N、P；四種堿基：A、G、C、T，相應的有四種脫氧核苷酸;三種物質：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈;一種螺旋:規(guī)則的雙螺旋結構?！绢}組小練】3．在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結構是()A．氫鍵B．磷酸－脫氧核糖－磷酸C．肽鍵D．脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖4.若一個雙鏈DNA分子的G占整個DNA分子堿基的27%,并測得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基的18％，則另一條鏈上的A的比例是()A．9％ B．27%C．28% D．46％

參考答案【題組小練】1．【解析】DNA與RNA在核苷酸上的不同點有兩處，②五碳糖不同和③含氮堿基不同；要構成三磷酸腺苷必須在①位置上加上兩個磷酸基團；③在細胞核中共有5種?！敬鸢浮緾2．【解析】圖中所示a表示的是一個完整的脫氧核苷酸;圖中與五碳糖直接相連的堿基只有1個；③表示的是磷酸二酯鍵,相鄰的脫氧核苷酸通過此鍵相連接；脫氧核苷酸中的堿基共有4種，即A、G、C、T?！敬鸢浮緼3．【解析】審題時應扣住“一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結構”，相鄰的脫氧核苷酸相連接，依靠磷酸基團和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，因此兩個堿基之