3.2DNA的结构导学案2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3.2DNA的结构 【学习目标】 1.描述DNA双螺旋结构模型的建构过程 2.概述DNA分子结构的主要特点 3.掌握DNA有关的计算规律 【学习过程】 目标一、DNA双螺旋结构模型的构建 <自主学习> 1．构建者：美国生物学家________和英国物理学家____________。 2．过程 <典型例题> 例1．下列关于在DNA结构模型构建相关的说法中，错误的是（ ） A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型 C．研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法 D．查哥夫发现碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量 目标二、DNA双螺旋结构 <自主学习> 1.DNA的基本单位： ， 2.DNA的元素组成： ，脱氧核苷酸的组成：一分子 ，一分子 ，一分子 。 脱氧核苷酸的分子结构图 3． 请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？ 来源 碱基的相对含量 腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T 人 30.9 19.9 19.8 29.4 牛 27.9 22.7 22.1 27.3 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 结核分枝杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6 1952年，奥地利生物化学家查哥夫发现： 在DNA中，腺嘌呤的量等于 的量；鸟嘌呤的量等于 的量。 结论： 和 配对， 和 配对。 4.DNA的结构特点 （1） 项目 特点 整体 由______条脱氧核苷酸链按____________方式盘旋成双螺旋结构 排列 外侧 ______________和________交替连接，构成基本骨架 内侧 碱基通过________连接成碱基对 碱基互补配对 A与______配对、______与C配对 （2） “反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作______，与磷酸基团相连的碳叫作______。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作__________，另一端有一个羟基(—OH)，称作________。DNA的两条单链走向______，从双链的一端开始，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。 (3)G C比例越高，DNA的热稳定性越高 5.DNA的结构特性： ① 性：两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构；外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 遵循碱基互补配对原则。 ② 性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 ③ 性：DNA分子中碱基对（脱氧核苷酸对）的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 <典型例题> 例1.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 例2． 如图是4位同学拼制的DNA部分平面结构模型，正确的是（ ） 例3．下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是（ ） A．DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 B．DNA中的两条链反向平行 C．DNA中在两条链的5′－端具有2个游离的磷酸基团 D．DNA中氢键数目和碱基数目一定相等 例4.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是( ) A.5'-CTATGG-3' B.5'-GATACC-3' C.5'-GGTATC-3' D.5'-CCATAG-3' 例5.判断正误： 1.DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有ATGC四种碱基。 ( ) 2.在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G)/(T+C)=1 。 （ ） 目标三、DNA碱基数目的相关计算规律 巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” 第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例 第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。 第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 <自主学习> 1．依据：碱基互补配对原则：A－T、G－C，如图所示。 2．有关推论 （1）规律一：一个双链DNA分子中， ＝ 、 ＝ ，则 ＋ ＝ ＋ ，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。 （2）规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条 链中A＋T或C＋G所占的 。 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝ ，A2＋T2＋G2＋C2＝ ， 整个双链DNA上的碱基总数为 。 因为A1＝ 、T1＝ ，则 ＋ ＝ ＋ ，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)， ＝＝ （3）规律三：在DNA双链中，一条单链的　　的值与另一条互补单链的　　的值互为 关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。注意：在整个DNA分子中该比值等于1。 （4）规律四：DNA双链中，一条单链的 的值，与另一条互补链的 的值是 的，也与整个DNA分子中的的值是 的。 注意：综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。 （5）规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的 。 （6）规律六：若＝b%，则＝ 。 （7）规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为 ，最小值为 。 <典型例题> 例1.在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b,则（ ） A. b≤0.5 B. b≥ 0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2b-1)个 例2．下某基因含有腺嘌呤的分子数为15%，含胞嘧啶的分子数为（ ） A．15% B．35% C．70% D．85% 例3．一条双链DNA，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中，26%是A,20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是（ ） A．28%和22% B．30%和24% C．26%和20% D．24%和30% 例4．DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA中分别为（ ） A．0.4、0.6 B．2.5、1.0 C．0.4、0.4 D．0.6、1.0 例5．已知1个DNA中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ） A．4000个和900个 B．4000个和1800个 C．8000个和1800个 D．8000个和3600个 例6．从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占双链全部碱基数的(　　) A．26%　　　 B．24%　　　 C．13% D．12% 例7．分析一个DNA分子中，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％ 例8． 假设一个DNA分子片段中，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（ ） 　A． 26%，312个　 B． 24%，288个　 C． 24%，298个　 D． 12%，144个 1．关于 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是（    ） A．核酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类 B．烟草花叶病毒中有 5 种含氮碱基，5 种核苷酸 C．烟草中共有 4 种含氮碱基，4 种核苷酸 D．若某种核酸含有 U，则该核酸一般由一条链组成 2．DNA 指纹技术利用遗传信息的特异性，在现代刑侦工作中发挥了重要作用，下列叙述正确的是（　　） A．细胞中的DNA通常是由脱氧核苷酸连接而成的1条长链分子 B．不同生物的DNA分子中，碱基的种类和数目均存在明显差异 C．DNA指纹技术的原理体现在不同DNA 分子的脱氧核苷酸排列顺序不同 D．办案人员身体疲惫时服用核酸类保健口服液，可对自身基因进行有效修复 3．如图为DNA分子片段的平面结构模式图，1~4是组成DNA分子的物质，相关叙述错误的是（　　） A．图中1是磷酸 B．图中2是核糖 C．图中3、4构成了碱基对 D．3、4含量高的DNA分子其稳定性较高 4．某小组在进行DNA模型搭建时，准备了代表碱基A、C、T、G、U的纸片15、12、11、13、14个，其它材料足量。已知1bp=1碱基对，该小组搭建的双链DNA模型最长为（    ） A．23bp B．26bp C．46bp D．52bp 5．核酸是以化合物b为基本组成单位的生物大分子，具有复杂的结构和重要的生物学功能。化合物b的结构组成如图所示，下列有关叙述正确的是（    ） A．组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种，其中a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质 B．若a为核糖，m为尿嘧啶，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中 C．大肠杆菌体内含的化合物m共有5种 D．烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是5、4和8、4 6．某同学在准备了足够的材料制作成DNA双螺旋结构模型，下列关于模型叙述正确的是（　　） A．嘌呤碱基与嘧啶碱基之间都连接2个氢键 B．每个脱氧核糖上都应连接2个磷酸 C．应在脱氧核糖上连接磷酸和碱基 D．碱基和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧 7．检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是（ ） A．鸟嘌呤的数目为x（0.5y-1） B．嘌呤数与嘧啶数之比为y/（1-y） C．胸腺嘧啶的比例为 D．氢键的数目为3x/2y —x 8．刑侦人员将获得的DNA样品用合适的酶切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，形成DNA指纹图，下列说法错误的是（　　） A．人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中 B．依据图中的结果，怀疑对象1最可能是罪犯 C．DNA指纹技术依据的是DNA分子具有多样性 D．DNA指纹技术还可用于亲子鉴定和死者遗骸的鉴定 1 学科网（北京）股份有限公司 $