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第3章
基因的本质
第2节 DNA的结构
[学习目标]
1.了解科学家构建模型的研究历程,领悟模型建构在研究中的应用,体会持之以恒的科学精神。
2.总结DNA结构的主要特点,初步形成遗传物质结构与功能相统一的观点。
3.尝试制作DNA双螺旋结构模型,领悟模型方法在科学研究中的作用。
第2节 DNA的结构
[对应学生用书第64页]
一、DNA双螺旋结构模型的构建与DNA的结构
1.构建者
美国生物学家 沃森 和英国物理学家 克里克 。
2.构建过程
沃森
克里克
第2节 DNA的结构
第2节 DNA的结构
3.新模型的特点及意义
(1)特点:A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的DNA分子具有 恒定的直径 。
(2)意义:能解释 A、T、G、C 的数量关系;模型与基于X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
恒定的直径
A、T、G、C
第2节 DNA的结构
特点
整体结构 由 两 条脱氧核苷酸链按 反向平行 方式盘旋成双螺旋结构
基本骨架 由 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
碱基配对 两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对,排列在内侧并且遵循碱基互补配对原则;A与 T 配对、 G 与C配对
两
反向平行
脱氧核糖
磷酸
氢键
T
G
4.DNA分子的结构特点
第2节 DNA的结构
二、制作DNA双螺旋结构模型
1.组装“脱氧核苷酸模型”:利用材料制作若干个 脱氧核糖 、磷酸和碱基,组装成若干个脱氧核苷酸。
2.制作“脱氧核苷酸长链模型”:将若干个脱氧核苷酸依次连接起来,组成两条脱氧核苷酸长链。注意两条长链的脱氧核苷酸数目必须 相等 ,碱基之间能够 互补配对 。
脱氧核糖
相等
互补配对
第2节 DNA的结构
4.制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型:把DNA平面结构旋转,即可得到一个DNA的双螺旋结构模型。
3.制作DNA平面结构模型:按照 碱基互补配对 的原则,将两条脱氧核苷酸长链互相连接起来,注意两条链的方向 相反 。
碱基互补配对
相反
第2节 DNA的结构
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)DNA两条单链的碱基数相同,一般都含有A、T、C、G四种碱基。( √ )
(2)在DNA双链结构中(A+G)/(T+C)=1。( √ )
(3)如果一条链的碱基序列为3' -ATCGAT- 5',则对应的另外一条链为3'-TAGCTA-5'。( × )
(4)磷酸、脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架。( √ )
√
√
×
√
(5)DNA一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。 ( × )
×
第2节 DNA的结构
[对应学生用书第65页]
知识点一 DNA的分子结构
图1为脱氧核苷酸的结构图,图2为DNA分子的空间结构和平面结构,请分析并回答问题:
第2节 DNA的结构
第2节 DNA的结构
(1)DNA分子的基本组成单位是 脱氧核苷酸 ,它由磷酸、脱氧核糖和分子 含氮碱基 构成。构成DNA的碱基有 四 种,分别为A 腺嘌呤 、T 胸腺嘧啶 、G 鸟嘌呤 、C 胞嘧啶 。
(2)图2的①②③④中,构成一个脱氧核苷酸的是 ①②③ 。DNA的一条链中,一个磷酸与 一或两 个脱氧核糖相连,一个脱氧核糖与 一或两 个磷酸相连。两条链的碱基通过 氢键 相连,该片段中有 两 个游离的磷酸基团。
(3)一条DNA单链的序列是5'-CATGAC-3',那么它的互补链的序列是什么?
提示:5'-GTCATG-3'
脱氧核苷酸
含
氮碱基
四
腺嘌呤
胸腺嘧啶
鸟嘌呤
胞嘧啶
①②③
一或两
一或两
氢键
两
第2节 DNA的结构
解读DNA结构模型的三个关键
(1)数量关系
(2)位置关系
第2节 DNA的结构
(3)化学键
第2节 DNA的结构
1.下列有关DNA结构的叙述,正确的是( )
A.DNA中脱氧核糖和含氮碱基交替连接,构成DNA的基本骨架
B.每条DNA单链中A=T、G=C
C.在一个鸟嘌呤脱氧核苷酸中与碱基G直接相连的是脱氧核糖
D.每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连
第2节 DNA的结构
解析 DNA中的磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在双螺旋的外侧,构成基本骨架,而碱基排列在内侧,A错误;DNA一条链上的碱基A一定与另一条链上的碱基T配对,一条链上的碱基G一定与另一条链上的碱基C配对,所以在双链DNA中A=T、G=C,但在每条DNA单链中,碱基A的数目不一定等于碱基T的数目,碱基G的数目也不一定等于碱基C的数目,B错误;