《DNA分子的结构》学案5.docx

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《DNA分子的结构》学案5

DNA分子的结构

【考点解读】

1、概述DNA分子结构的主要特点。

2、制作DNA分子双螺旋结构模型。

3、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。

学习重点：

1、DNA分子结构的主要特点。

2、制作DNA分子双螺旋结构模型。

学习难点：

DNA分子结构的主要特点。

【自主探究】

1． 学海导航

知识点

观察与思考

归纳与总结

双螺旋结构模型的构建

阅读资料：

1、思考沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？

2、找出沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？

最后得到什么重要信息后，才成功了？

3、思考他们如何对待和纠正过程中的错误呢？

4、讨论“思考与讨论”中的问题并回答？

1、利用了他人的哪些经验和成果？

（1）

（2）

（3）

（4）

2、沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？

（1）

（2）

（3）

最后得到什么重要信息后，才成功了？

3、他们如何对待和纠正过程中的错误呢？

4、“思考与讨论”中的问题

（1）回答DNA结构方面的问题：

①

②

③

④

（2）资料中涉及到那些学科的知识和方法？

这对理解生物科学的发展有什么启示？

①学科知识：

____________、____________、

____________、____________

②方法：

_____________________,_____________

③启示：

（3）沃森和克里克的默契配合，这种工作方式给于你哪些启示？

DNA分子的结构

1．阅读教材，观察图3-11，思考并理解DNA分子双螺旋结构的主要特点。

2． 知道什么叫碱基互补配对原则。

3．你能根据碱基互补配对原则推导出相关的数学公式吗？

1、DNA分子双螺旋结构的主要特点：

（1）DNA分子是由_______条链组成的，________方式盘旋成结构。

（2）DNA分子中的_______和________交替连接，排列在_______侧，构成基本骨架；碱基排列在________侧。

（3）两条链上的碱基通过连接成_______，且按________原则配对。

________和________，________和________配对。

2、碱基互补配对原则：

________________________________________

________________________________________

3．规律：

模型构建

根据DNA分子的结构特点，自己动手制作模型。

并思考P50的“讨论”题

“讨论”内容:

1：

______________________________________

______________________________________

______________________________________

2：

_______________________________________

________________________________________

_______________________________________-

3：

2、例题精析

例1．假设一个ＤＮＡ分子片段中含碱基Ｔ共３１２个，占全部碱基的２６％，则此ＤＮＡ片段中碱基Ｇ所占百分比和数目分别是　　　（　　）

解析:

ＤＮＡ的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即ＤＮＡ中有一个Ａ，必须有一个和其互补的Ｔ，有一个Ｃ，必有一个Ｇ，据这个原理可知Ｇ＝（１－２６％＊２）／２＝２４％，又知Ｔ共３１２个，占２６％，则可知ＤＮＡ中共有碱基３１２／２６％＝１２００，前面已计算出Ｇ占２４％，则Ｇ的数目是１２００＊２４％＝２８８个。

解此类题关键在于充分运用碱基互补配对原则。

运用Ａ＝Ｔ，Ｇ＝Ｃ的原理，只要告知任何一种碱基的比例，就可求出任意一种或几种碱基的比例。

答案:

２４％２８８个

例2.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的

A．20%B．30%C．40%D．70%

解析:

根据碱基互补配对原则，可知鸟嘌呤占DNA碱基总数为（1－30%×2）÷2=20%。

双链中G+C=40%，推知单链中G+C=40%，一般情况下DNA双链上都应有G分布，所以G≤40%，但也有一种极端情况，使G集中分布在一条链上（无C），而另一条链上没有G（只有C）。

所以该分子一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的40%。

答案:

C

例3.一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的

A．44%B.24%C.14%D.28%

解析:

画出DNA简图。

（如右图）

依题意，列出等量关系：

→A1=1．4G1……………①

而

→A1＋G1=48…………②

联立①②得：

A1=28

（3）依“等量代换”有：

T2=Al=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％。

答案:

D

【自我诊断】

●基础题

1．某生物核酸的碱基组成，嘌呤碱基占52%，嘧啶碱基占48%，此生物一定不是（）

A．噬菌体B.大肠杆菌C.青霉D.烟草花叶病毒

答案：

Ａ

2．关于DNA的描述错误的是（）

A.每一个DNA分子由两条脱氧核苷酸链缠绕而成

B.两条链的碱基以严格的互补配对

C.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连

D.两条链反向平行排列

答案：

Ａ

3．以下所示四个双链DNA分子的一条链，其中稳定性最差是（）

A．G-C-T-A-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G双链DNA中A占25%

B．G-C-T-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-A双链DNA中T占30%

C．G-C-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-T-A双链DNA中G占25%

D．T-A-A-A-C-C-…G-C--T-T-A-C-G双链DNA中C占30%

答案：

A

4．如果将DNA彻底水解，产物为（）

A．脱氧核苷酸B.核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基

C．核糖、磷酸和A、U、C、GD.脱氧核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基

答案：

Ｄ

5．DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为（）

A．5∶4B．4∶3C．3∶2D．3∶4

答案：

B

６．已知一段双链ＤＮＡ分子碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段ＤＮＡ分子中的４种碱基的比例和（Ａ＋Ｃ）：

（Ｔ＋Ｇ）的值　　　　　（　　　）

Ａ.能　　Ｂ.否　　Ｃ.只能知道（Ａ+Ｃ）：

（Ｔ+Ｇ）　Ｄ.只能知道四种碱基的比例

答案：

Ａ

７．组成ＤＮＡ的碱基只有四种，四种碱基的配对方式只有２种，但ＤＮＡ分子具有多样性和特异性，主要原因是　　　　　（　　　）

Ａ.　ＤＮＡ分子是高分子化合物Ｂ.　脱氧核糖结构不同

Ｃ.　磷酸的排列方式不同Ｄ.　碱基的排列顺序不同，碱基数目很多

答案：

Ｄ

８．ＤＮＡ分子的一条链中（Ｃ+Ｔ）／（Ｇ+Ａ）＝１.２５，那么其互补链中其比例应是　　　　　　　　（　　）

Ａ.０.４　　Ｂ.０.８　　　Ｃ.１.２５　　　Ｄ.２.５

答案：

Ｂ

9．下列对双链ＤＮＡ分子的叙述不正确的是　　　（　　）

Ａ.若一条链Ａ和Ｔ的数目相等，则另一条链的数目也相等

Ｂ.若一条链Ｇ的数目为Ｃ的两倍，则另一条链C的数目为G的两倍

Ｃ.若一条链的Ａ:

Ｔ:

Ｇ:

Ｃ＝１∶２∶３∶４，则对应链相应碱基为２：

１：

４：

３

Ｄ.若一条链的Ａ:

Ｔ:

Ｇ:

Ｃ＝１：

２：

３：

４，则对应链相应碱基为１：

２：

３：

４

答案：

Ｄ

10．DNA分子共有碱基1400个，其中一条链上的（A+T）/（C+G）=2：

5。

该DMA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数和第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数依次是（）

Ａ.300个　　　　　Ｂ.800个　　　　　Ｃ.600个　　　　Ｄ.1200个

答案：

CB

11．下列关于DNA的说法，正确的是（）

Ａ.DNA是所有生物的遗传物质

Ｂ.用DNA杂交技术可以鉴定印度洋海啸事件中遇难者的身份

Ｃ.当（A+T）/（C+G）的比值增大时，解旋温度增加

Ｄ.DNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成一个密码子

答案：

Ｂ

●拓展题

１．某双链ＤＮＡ分子中，Ａ＋Ｔ占全部碱基的４０％，在其中的一条链中Ｃ占该链碱基的２０％，另一条链中Ｃ的含量为（　　）

Ａ.２０％　　　　　Ｂ.４０％　　　　　Ｃ.５０％　　　　　Ｄ.８０％

答案：

Ｂ

２．已知在ＤＮＡ分子中的一条单链（Ａ＋Ｇ）／（Ｔ＋Ｃ）＝m，求：

⑴在另一互补链中这种比例是________________

⑵这个比例关系在整个DNA分子中是________________

当在一条单链中，（A+T）/（G+C）=n时：

⑶在另一互补链中这种比例是________________

⑷这个比例关系在整个DNA分子中是________________

答案：

（1）1/m

（2）1（3）n（4）n

3．沃森与克里克综合当时多位科学家的发现才确立了DNA双螺旋模型，两人的默契配合成为科学合作研究的典范，请根据课本故事介绍回答下列问题：

（1）DNA组成单位____________________，含_________种碱基为__________________。

（2）美国科学家威尔金斯和富兰克林提供_________，推算出DNA分子呈_______结构

（3）美国生物学家鲍林揭示生物大分子结构的方法，即按X射线衍射图谱分析的实验数据建立________________的方法。

（4）奥地利生物化学家查哥夫指出碱基配对原则即______________________________。

（5）沃森和克里克借鉴各科学家们的发现，从最初模型中_______在外侧，__________在内侧，相同碱基配对，到最终_________________在外侧，构成基本骨架，_______在内侧的A-T、G-C互补配对的DNA双螺旋模型，并于1962与________三人获得诺贝尔奖。

答案：

（1）脱氧核苷酸4ATGC

（2）DNA的X射线衍射图谱螺旋（3）模型（4）A与TG与C（5）碱基磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖交替排列碱基对威尔金斯

相关链接

组成ＤＮＡ分子的碱基虽然只有四种，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。

在生物体内，某ＤＮＡ片段具有遗传效应，共有２０个碱基对。

该ＤＮＡ片段所携带的遗传信息最多有几种一个最短的ＤＮＡ分子也大约有四千个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有４４０００种，碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。

由此可见，ＤＮＡ分子是能够储存大量的遗传信息的。

碱基对的排列顺序的千变万化，构成了ＤＮＡ分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了ＤＮＡ分子的特异性，这就从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。