高三生物一轮复习导学案3.2DNA的结构

第2节DNA的结构学案编辑：审阅：学习目标核心素养2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用生命观念：对DNA的结构特点的理解，形成结构与功能相适应的观念科学探究：对DNA结构模型的构建过程，形成探索求真的科学精神自主复习任务一：DNA双螺旋结构模型的构建1.DNA双螺旋结构模型构建者：_________________。2.物理学家应用X射线衍射技术，获得了高质量的DNA衍射图谱，据此，科学家推算DNA呈_______结构。3.化学家查哥夫测得，在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于_______(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于___________(C)的量。4.综合这些已有信息，沃森和克里克构建了一个DNA结构模型，如右图：(1)DNA是由____条单链组成，这两条链按照反向平行方式盘旋成__________结构。(2)DNA中的_________和_________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T()配对；G(鸟嘌呤)一定与C()配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。5.DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？6.DNA的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？7.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？【思考】①连接配对的碱基对之间的“键”是什么？②连接同一单链上不同核苷酸的键是什么？③从氢键的角度分析，哪种碱基对更能提高DNA的热稳定性？任务二：DNA的结构(1)DNA的基本组成单位:___________________。结构模式图(2)DNA双螺旋结构的主要特点①DNA是由两条单链组成的，这两条链按_______平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；_______排列在内侧。③两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：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。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作_______原则。(3)DNA的方向性①脱氧核糖上与______相连的碳称作1′­C，与_______相连的碳称作5′­C。②DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′­端。③DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′­端到3′­端的，另一条单链则是从3′­端到5′­端的。拓展：碱基互补配对原则的相关计算尝试用碱基符号，表示一条单链上的不同脱氧核苷酸，再按碱基互补配对原则，写出其互补链，例如：设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C(1)DNA单链：在任一DNA单链中，碱基A、T、G、C数量及比例都无固定规律(2)整个DNA分子：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数①A=T，G=C②A+G=C+T，(A+G)/(T+C)=1。A+T≠G+C，(A+T)/(G+C)≠1。③A+G=T+C=A+C=T+G=50%。即互补配对的碱基数量相等，不互补配对的碱基数量之和相等。(3)整个DNA分子与其包含的二条链之间，(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%(C+G)%=(C1+G1)%=(C2+G2)%即互补配对的碱基在DNA分子以及其中任意一条链的数量占比相等。(A1+G1)/(T1+C1)=a(A2+G2)/(T2+C2)=1/a双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。归纳：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”五种元素：四种碱基：，构成相应的有四种脱氧核苷酸三种物质：两条长链：两条平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：规则的结构课堂达标1．DNA分子可以为案件侦破提供证据的原理是（

）A．不同人体内的DNA含有的碱基不同B．不同人体内的DNA含有的磷酸不同C．不同人体内的DNA含有的五碳糖不同D．不同人体内的DNA的核苷酸序列不同2．下列关于DNA结构与功能的叙述，错误的是（

）A．DNA分子碱基排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性B．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连C．DNA分子中G与C碱基对含量越高，其结构稳定性就相对越大D．DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键3．如图所示为刑事侦查人员为侦破案件，搜集获得的DNA指纹图。下列相关叙述错误的是（

）A．怀疑对象中1号最可能是犯罪分子B．DNA指纹技术可识别身份，源于DNA分子的特异性C．可从精液、血液、毛发等样品中提取DNAD。D．若为双胞胎，则两人的指纹相同，DNA指纹也相同4．下列关于DNA结构与功能的说法，不正确的是（）A．DNA分子中G与C碱基对含量较高，其结构稳定性相对较高B．DNA分子碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性C．磷酸与核糖交替连接，排列在内侧，构成DNA分子的基本骨架D．DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是遵循碱基互补配对原则5．下列关于科学方法与技术的叙述，错误的是（

）A．孟德尔进行测交实验并统计结果属于假说﹣演绎法中的“演绎推理”B．摩尔根运用假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验运用了放射性同位素标记法D．沃森和克里克运用建构物理模型的方法提出了DNA分子双螺旋结构6．（不定项选择）下列关于双链DNA的结构的叙述，正确的是（

）A．DNA的一条链中相邻碱基之间通过氢键连接B．DNA的两条链中碱基的排列顺序总是互补的C．沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型D．DNA中每个脱氧核糖均与2个磷酸基团相连7．（不定项选择）下列关于“骨架或支架”的叙述，正确的是（

）A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架B．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，其他生物膜不一定有此支架C．真核细胞中有由蛋白质纤维组成的细胞骨架，具有物质运输、能量转换等功能D．生物大分子以单体为骨架，每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架8.下图是DNA的部分结构示意图，请据图回答：(1)图中①的中文名称是_______；连接碱基对的④是_______(2)从图中可以看出DNA的基本骨架是由_______和_______交替连接构成。(3)若某个DNA中有总碱基400对，其中A有200个，则胸腺嘧啶有_______个，鸟嘌呤有_______个。9.下面是大肠杆菌DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题：(1)图中1表示_____________，2表示_______________，1、2、3结合在一起的结构叫________________。(2)DNA分子中3和4是通过________连接起来的。(3)已知在DNA分子的一条单链中(A+C)∕(T+G)＝M，求另一条互补链中这种比例是____________；如果在DNA一条单链中(A+T)∕(C+G)＝N，则另一条互补链中这种比例是__________，若DNA分子中的一条单链中(A+T)∕(A+T+C+G)＝K，则另一条互补链中这种比例是__________；如果DNA分子中一条链中的A占15%，互补链中的A占25%，则整个DNA分子中A占__________。第3章第2节DNA的结构答案基础知识梳理：沃森和克里克脱氧核糖核苷酸反向脱氧核糖和磷酸碱基氢键碱基互补配对碱基磷酸基团多样特异稳定自学检测：1．D【详解】ABC、不同人体内的DNA含有的碱基、磷酸、五碳糖（脱氧核糖）都是相同的，ABC错误；D、生物遗传信息储存在DNA分子中，每个人DNA的脱氧核苷酸序列是特定的，这构成了DNA分子的特异性，故DNA样品可为案件侦破提供证据，D正确。2．B【详解】DNA具有多样性的原因是DNA分子中碱基排列顺序的千变万化，A正确；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，B错误；DNA分子中GC碱基对之间有3个氢键，AT之间有2个氢键，DNA分子中G与C碱基对含量越高，氢键越多，DNA结构越稳定，C正确；DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替交替排列的顺序稳定不变。DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定，D正确。3．D【详解】据图可知，怀疑对象1的DNA指纹图与从受害者体内分离的精液样品高度吻合，故最可能是犯罪分子，A正确；DNA指纹技术可识别身份，源于DNA分子的特异性，B正确；只要有细胞核的样本都可以做DNA鉴定样本，包括血液、口腔黏膜、带毛囊的毛发、精液等等，毛发作为DNA鉴定的常规样本，C正确；双胞胎包括同卵双胞胎，同卵双胎基因和染色体非常接近，但是指纹并不一样，异卵双胞胎的指纹和DNA指纹一般都不相同，D错误。7．C【详解】DNA分子中的A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以DNA分子中G与C碱基对含量较高，其结构稳定性相对较高，A正确；DNA分子碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，B正确；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，C错误；DNA分子中的碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，这是DNA分子结构相对稳定的重要原因之一，D正确。10．A【详解】孟德尔进行测交实验并统计结果属于假说﹣演绎法中的“实验验证”，演绎推理是指孟德尔根据假说内容设计测交实验并预期结果，A错误；摩尔根通过假说演绎法，用果蝇做实验材料证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上。果蝇的白眼的基因遗传属于伴X隐性遗传，B正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验运用了放射性同位素标记法（分别用35S或32P标记噬菌体），C正确；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了构建物理模型的方法，沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱提出DNA分子呈双螺旋结构，D正确。11．BC【详解】DNA的一条链中相邻碱基之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖之间连接，A错误；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基互补配对，两条链的碱基排列顺序互补，B正确；DNA双螺旋结构模型是沃森和克里克提出的，C正确；DNA分子中的大多数脱氧核糖与2个磷酸基团相连，但每条链一端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D错误。12．AC【详解】脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，A正确；细胞膜和其他生物膜的基本骨架都是磷脂双分子层，B错误；真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关，C正确；生物大分子以碳链为基本骨架，D错误。15．(1)胸腺嘧啶氢键(2)脱氧核糖磷酸(3)200200【详解】（1）根据碱基互补配对可知，图中①为T，其中文名称是胸腺嘧啶；连接碱基对的④是氢键。（2）从图中可以看出DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成。（3）若某个DNA中有总碱基400对，其中A有200个，AT之间进行碱基互补配对，即A=T，则胸腺嘧啶有200个，G=C，故鸟嘌呤有（800200×2）÷2=200个。16．(1)磷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸(2)氢键(3)1/MNK20%【分析】DNA分子的双螺旋结构：1、由两条反向平行的脱氧核苷酸长链构成双螺旋结构。2、磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成构成骨架，碱基排列在内侧。3、两条链的碱基间能过氢键形成碱基对，碱基对之间遵循碱基互补配对规律(A和T、G和C)。(1)图中1表示磷酸，2