高中生物【DNA的结构】教学资源

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教材-自主导读

一、DNA双螺旋结构模型的构建

1.构建者：囚______________。

2.构建过程

DNA以4种②威尔金斯和富兰克林提供

为单位组成长链的囿

II

r

［f构建模型“双螺旋和三螺旋

否定一J

卜*杳哥夫提出A=T、G=C

〔重建模型2)双螺旋：A与图_配对，G与国

配对，两条链的方向相

反.DNA分子稳定

二、DNA的结构

1.DNA的基本组成单位——应_____________________

(1)结构模式

城馥山左五联满的5，-C上

广、碱基连左五碳糖的r-c

4,愉合产——碱基包膈A、G、C、T

网，鼻种

二

2，-C上走接的是一H,

核糖的2，-C上连接的先一0H

(2)分子构成：1分子磷酸+1分子目+1分子碱基。

(3)基本种类：腺喋吟脱氧核甘酸、图_____________脱氧核甘酸、E

脱氧核甘酸、胞喀咤脱氧核昔酸。

2.DNA双螺旋结构的主要特点

游离的有酸基切

好近

二

酯

键

、

——

空间结构

(l)DNA是由皿条单链组成的，这篁按

反向平行方式盘旋成盘结构。

I

如果DNA的一条单链上的碱基序列为5GGTATC—3，，那么与其互补的

另一条单链的碱基序列就为3，一CCATAG—5，

(2)DNA中的®交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；

B排列在内侧。

(3)两条链上的碱基通过圜连接成碱基对，并且碱基配对具有一定

的规律：A(腺喋吟)一定与园_________________配对，G(鸟喋吟)一定与圜

配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作鸭原则。

三、制作DNA双螺旋结构模型

某学习小组，利用材料制作了DNA双螺旋结构模型，合理的制作顺序如下：

(1)制作若干个磷酸、碱基和脱氧核糖。

(2)组装“脱氧核甘酸模型”。

(3)组成多核甘酸长链。

(4)制作DNA分子平面结构。

(5)获得DNA分子的立体结构。

[答案自填]口沃森和克里克？脱氧核昔酸

0DNA衍射图谱目T[5]C⑹脱氧核昔酸

由脱氧核糖⑻胸腺喀咤⑨鸟喋吟四两四两条链

回双螺旋回脱氧核糖和磷酸四碱基四氢键

呸T(胸腺喀陡)口(2(胞喀陡)四碱基互补配对

(l)DNA中碱基数=磷酸数=核糖数。()

(2)含有G、C碱基对比较多的DNA热稳定性较差。()

(3)双链DNA中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()

(4)磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架。()

(5)DNA一条链上相邻的两个碱基通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”相

连。()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)V(5)V

核心-知识突破b

核心点一DNA的结构和功能

■发I画切?|知■

1.DNA的结构

(1)数量关系

①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有两个，这一端称为夕一端。

②A—T碱基对之间有两个氢键，G—C碱基对之间有三个氢键。

③脱氧核糖数=磷酸数=碱基数。

(2)位置关系

①单链中相邻碱基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。

②互补链中相邻碱基通过氢键相连。

(3)化学键的作用

①氢键：连接互补链中相邻的碱基。

②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核昔酸的脱氧核糖和磷酸。

2.DNA的特性

芭曼坦每种DNA都有区别于其他DNA的特定的

碱基排列顺序

呼1珞会郎①DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方

史-迪甦式不变；②两条链间碱基互补配对的方

J式不变

性

----纪桂祗不同DNA中脱氧核昔酸的数量不同，排

度把空列顺序多种多样。"个碱基对构成的DNA

分子中.排列顺序有4"种

3.DNA的功能

(1)储存着生物体内的遗传信息：DNA分子中脱氧核甘酸的排列顺序蕴含着

生物的遗传信息。

(2)控制细胞的生命活动。

(3)决定生物体的遗传和变异。

［温馨提示］(1)在DNA中G—C碱基对越多，氢键越多，其热稳定性越强。

(2)一个脱氧核甘酸的脱氧核糖的3号碳原子与另一个脱氧核甘酸的磷酸脱

去1分子水形成一个磷酸二酯键，因此，形成磷酸二酯键的方式是脱水缩合。

■典I题演I芙，

1.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下

列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是()

①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验

②富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱

③查哥夫发现的DNA中喋吟含量与喀咤含量相等

④艾弗里的肺炎链球菌转化实验

A.①②B.②③

C.③④D.①④

解析：选B。艾弗里的肺炎链球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细

菌实验均证明了DNA是遗传物质，但不能为DNA双螺旋结构模型构建提供依

据，①④错误；富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱可为DNA双螺旋结构模型构

建提供依据，②正确；查哥夫发现的DNA中腺喋吟(A)的量=胸腺喀唉(T)的量，

鸟嘿吟(G)的量=胞喀咤(C)的量，即喋吟(A+G)含量与喀噫(T+C)含量相等，可

为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，③正确。

2.下图所示为DNA的某一片段，下列相关叙述正确的是()

④③⑦

A.每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和1个碱基

B.DNA中⑤相对含量越多越稳定

C.图中④的种类由③决定，共有5种

D.双链DNA中，A+T=G+C

解析：选B。大多数脱氧核糖上连着2个磷酸和1个碱基，但每条链末端的

脱氧核糖上只连接1个磷酸和1个碱基，A错误；⑤为氢键，氢键数目越多，

DNA分子越稳定，B正确；图中④脱氧核甘酸的种类由③含氮碱基决定，共有4

种，C错误；双链DNA分子中，A=T、G=C,但A+T不一定等于G+C,D

错误。

©拓展延伸长句特训与裔考接触

(1)某细胞内核酸进行初步水解和彻底水解，则产物分别是

答案：8种核昔酸；磷酸、两种核糖和5种含氮碱基(A、T、G、C、U)

(2)右图为某生物的遗传物质初步水解产物的结构图。

①据图能否判断该生物的遗传物质？。原因是

②若已知该生物是细胞生物，图示结构的名称是

答案：①不能无法判断图中的五碳糖是核糖还是脱氧核糖②腺喋吟脱氧

核甘酸

核心点二DNA中的相关计算

结合DNA双螺旋结构模型的特点，归纳DNA中的有关计算规律。

?：”1链

T—AC.一链

(1)规律一：在DNA双链中的两个互补的碱基数量相等，即人=1\G=Co

DNA双链中任意两个不互补的碱基之和恒等，即A+G=T+C、A+C=T+G,

且占碱基总数的50%。

(2)规律二：DNA双链中，若1链中Ai所占比例为Xi,2链中A2所占比例

为X2,则整个DNA中A所占比例为(X/X2)

(3)规律三：DNA双链中，一条单链(1链)的不互补的碱基之和之比即占理

1I[

的值与其互补链(2链)的不言的值互为倒数关系，在整个DNA中，此比值为1,

A+G

即T+Ci

（4）规律四：DNA的双链中，一条单链（1链）的互补碱基之和之比即?粤的

5十5

A_LyA+T

值与另一条互补链（2链）的不十的值是相等的，也与整个DNA分子中的

Cr2।C2LJ-TC

的值相等。

■画I题幅I罚，

1.下列关于双链DNA的叙述，错误的是（）

A.一条链中A和T的数量相等，则其互补链中A和T的数量也相等

B.一条链中G为C的2倍，则其互补链中G为C的1/2

C.一条链中C：T=1：2,则其互补链中G：A=2：1

D.一条链中A：T：G：C=1：2：3：4,则其互补链中A：T：G：C=

2：1：4：3

解析：选C。根据碱基互补配对原则，双链DNA中，一条链中的A和T分

别与互补链中的T和A配对，一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配

对，故一条链中A和T的数量相等，则其互补链中A和T的数量也相等，一条

链中G为C的2倍，则其互补链中G为C的1/2,A、B正确；一条链中C：T

=1：2,则其互补链中G：A=1：2,C错误；双链DNA分子中，一条链中

A：T：G：C=1：2：3：4,则其互补链中A：T：G：C=2：1：4：3,D正确。

2.若一个双链DNA的G占整个DNA碱基的27%,并测得DNA一条链上

的A占这个链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是（）

A.9%B.27%

C.28%D.46%

解析：选C。G占整个DNA碱基的27%,据碱基互补配对原则可知，G=C

=27%,G+C=54%,那么A+T=l—54%=46%,又因为它的任何一条链中A

+T=46%,其中一条链中的A=18%,则此链中T=46%—18%=28%,另一条

链中A=28%,C符合题意。

3.从某生物组织中提取一个DNA进行分析，其中G+C占全部碱基的46%,

又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28%是A,24%是C,则与H链相对

应的另一条链中，A、C分别占该链全部碱基的（）

A.26%、22%B.24%、28%

C.14%、11%D.11%、14%

解析：选A。由DNA中G+C占全部碱基的46%可知，DNA中A+T占全

部碱基的54%,则在DNA双链中A=T=27%,G=C=23%,H链中A占28%,

C占24%,则与H链相对应的另一条链中，A占该链全部碱基的比例为2X27%

—28%=26%,C占该链全部碱基的比例为2X23%—24%=22%。

◎拓展延伸长句特训一接触

⑴如果DNA一条链Hi中的(A+C)/(T+G)的值为m,那么互补链H2中(A

+C)/(T+G)的值为；在整个DNA中，该比值是o

答案：1/m1

(2)在双链DNA中，若某一条链中(A+T)/(G+C)=m则在另一条链中(A+

T)/(G+C)的值是；在整个DNA中(A+T)/(G+C)的值是。

答案：nn

回周蜀瑟

DNA中碱基计算类试题的解题步骤

搞清题中已知的和所求的碱基比例是占

第一步整个DNA碱基的比例，还是占DNA一条

链上碱基的比例

♦画一个DNA模式图，并在图中标出已知

第二步

的和所求的碱基

根据碱基互补配对原则及其规律进行计

第三步

算

核收知识小结

［规范答题］

1.DNA的双螺旋结构：(1)两条链反向

［要点回眸］

平行；(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排

列在外侧，构成基本骨架；(3)碱基通过

DNA结构模型氢键连接成碱基对，排列在内侧。

的构建过程

得］出双链中，喋吟碱基数=喀咤碱

T整体1~两条链反向平行2.DNA

呈双威\特

T外侧卜璘酸、脱氧核糖交替连接基数，即A+G=T+C。

、涯结构/点

3.互补碱基之和的比例在DNA的任何

T内侧1~碱基互补配对

DNA的相关计算|

一条链及整个DNA中都相等。

4.在DNA中，含G—C碱基对越多的

DNA相对越稳定。

5.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中比值为1。

随堂

1.下列有关DNA结构的说法，错误的是（）

A.每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团，且分别位于DNA片段的两端

B.DNA中某些脱氧核糖只和一个磷酸基团相连

C.碱基对通过氢键相连排列在DNA结构的内侧

D.DNA中的A—T碱基对越多，该DNA越耐高温

解析：选D。DNA中，A与T之间通过两个氢键相连，G与C之间通过三

个氢键相连，因此DNA中的G—C碱基对越多，该DNA越耐高温，D项错误。

2.下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段

（代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，正确的是（）

A.甲说：“物质组成和结构上没有错误”

B.乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”

C.丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”

D.丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的”

解析：选C。DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA中不

含碱基U,而含碱基T;C和G间的氢键应为3个；一条单链上两个相邻脱氧核

甘酸之间的连接方式不正确，应是一个脱氧核甘酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苗

酸的磷酸连接。

3.1952年，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现(A+T)/(C

+G)的值如下表所示。结合所学知识，你认为能得出的结论是()

DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾

(A+T)/

1.011.211.211.431.431.43

(C+G)

A.猪的DNA结才药比大肠杆菌的DNA结构更息定一些

B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同

C.小麦的DNA中(A+T)的数量是鼠的DNA中(C+G)数量的1.21倍

D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同

解析：选D。大肠杆菌DNA中(A+T)/(C+G)的值小于猪的，说明大肠杆菌

DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对含三个氢键，因此大肠杆

菌的DNA结构稳定性高于猪的；虽然小麦和鼠的DNA中(A+T)/(C+G)的值相

同，但不能代表二者的DNA所携带的遗传信息相同；同一生物的不同组织所含

DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同。

4.在双链DNA中，A和T之和占全部碱基数的比例为加％,其中一条链(a

链)中C占该链碱基数的比例为〃％,则另一条链链)中C占该链碱基总数的比

例是()

m%一〃％

A.72%B.2

C.l-(m%+n%)D.m％一拳

解析：选C。A和T之和占全部碱基数的比例为加％,所以C和G之和占

全部碱基数的比例为1一加％,a链中C和G之和占该链碱基数的比例为1—机％,

a链中G占该链碱基数的比例为1—m％一〃%邛链中C占该链碱基数的比例=a

链中G占该链碱基数的比例=1—m％=(租％+〃％),C项符合题意。

5.(不定项)在一个双链DNA