第3章 第2节 DNA的结构(Word教参)-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　DNA的结构 [课标要点] 1.了解DNA双螺旋结构的构建历程(科学思维)。2.理解并掌握DNA双螺旋结构模型的特点及有关计算规律(生命观念)。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．模型名称：__DNA双螺旋结构__模型。 2．构建者：美国生物学家__沃森__和英国物理学家__克里克__。 3．构建依据 (1)DNA分子是以4种__脱氧核苷酸__为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有__A、T、C、G__四种碱基。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈__螺旋__结构。 (3)查哥夫测定DNA的分子组成，发现腺嘌呤(A)的量总是等于__胸腺嘧啶(T)__的量；__鸟嘌呤(G)__的量总是等于__胞嘧啶(C)__的量。 二、DNA分子的结构 1．基本单位 构成DNA分子的基本单位是④__脱氧核苷酸__，由一分子①__磷酸__、一分子②__脱氧核糖__和一分子③__含氮碱基__连接而成。 2．整体 由__两条__脱氧核苷酸链按__反向平行__方式盘旋成双螺旋结构。 3．由②__脱氧核糖__和①__磷酸__交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；__碱基__排列在内侧。 4．碱基互补配对原则 ⑤__A(腺嘌呤)__一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦__C(胞嘧啶)__配对。 思考 在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在DNA分子的一条单链中呢？ 提示 在整个双链DNA分子中，嘌呤总数等于嘧啶总数，因为A＝T、G＝C，所以A＋G＝T＋C。在DNA分子的一条单链中，上述关系不一定成立。 考点1　 DNA分子的结构 1．化学组成 (1)基本组成元素：C、H、O、N、P 5种元素。 (2)基本组成单位：4种脱氧核苷酸。 2．平面结构与空间双螺旋结构 脱氧核苷酸之间以磷酸与脱氧核糖相连聚合形成脱氧核苷酸链，一个DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，两条脱氧核苷酸链通过配对碱基之间形成的氢键相连。 【例题1】 根据DNA分子结构模式图回答下列问题： (1)写出①～⑥的名称： ①______________；②______________；③_____________；④______________；⑤_____________；⑥_____________。 (2)分析这种结构的主要特点： Ⅰ.构成DNA分子的两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。 Ⅱ.DNA分子的基本骨架由____________________而成。 Ⅲ.DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循____________原则。 解析 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则，可依次推断出①～⑥的名称。(2)根据DNA的立体结构可知，DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。 答案 (1)胸腺嘧啶　胞嘧啶　腺嘌呤　鸟嘌呤　脱氧核糖　磷酸　(2)反向平行　脱氧核糖与磷酸交替连接　氢键　碱基互补配对 【变式1】 下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由“脱氧核糖—磷酸—含氮碱基”交替排列而成 B．整个DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链中A＝T、G＝C C．与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连 答案　C 解析　DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列而成；单链DNA分子中两个互补碱基的数量不一定相等；DNA分子中绝大多数脱氧核糖与两个磷酸相连。 考点2　 DNA分子中碱基数量的计算 1．碱基互补配对原则：A—T，G—C 2．DNA分子中碱基间数量关系归纳 (1)最根本的原则：碱基互补配对原则。 (2)在双链DNA分子中：A＝T、G＝C、A＋G＝T＋C或A＋C＝T＋G或(A＋G)/(T＋C)＝1。 (3)在双链DNA分子中：一条链中的A＋T与另一条链中的T＋A相等，一条链中的G＋C与另一条链中的C＋G相等。 (4)如果一条链中的(A＋T)/(G＋C)＝a，那么另一条链中其比值也是a；如果一条链中(A＋G)/(T＋C)＝b，那么在另一条链中其比值是1/b。 (5)根据碱基互补配对原则可知，两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的50%，因为A＋C＝T＋G＝A＋G＝T＋C。 (6)在双链DNA分子的一条链中，A＋T的和占该链碱基的比率等于另一条链中A＋T的和占该链碱基的比率，还等于双链DNA分子中A＋T的和占整个DNA分子碱基的比率，即(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%＝(A总＋T总)%，同理(G1＋C1)