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第2节DNA分子的结构课程定位重点难点1.概述DNA分子结构的主要特点。2.讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。(重难点)课前预习·教材研读一、DNA双螺旋结构模型的构建A、T、G、C4二、DNA分子的结构1．图示：2．解读：基本组成元素组成物质①_______，②__________，③______基本组成单位④______________，共4种整体结构由两条链按_________方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧由_________和______交替连接组成基本骨架内侧碱基之间通过氢键连接；遵循____________原则，即A(_______)一定与⑧_________配对，C(________)一定与⑥_________配对C、H、O、N、P磷酸脱氧核糖碱基脱氧核苷酸反向平行脱氧核糖磷酸碱基互补配对腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤1．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。()2．DNA的两条脱氧核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()3．在DNA分子的一条链上，碱基A和T可以两个氢键相连接。()提示1.×2.√3.×[预习小测]1．DNA的结构单位：脱氧核苷酸(4种)新知探究·核心突破知识点一DNA分子的结构[核心提炼]2．DNA分子的结构特点：(1)两条链反向平行：由上到下，左链是5′(磷酸基团连接在5′碳上)－3′，右链是3′－5′。(2)两条脱氧核苷酸链：每条链都由磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架。(3)两条链之间的碱基对：A一定与T配对，之间形成2个氢键；G一定与C配对，之间形成3个氢键。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。1．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是[对点训练]A．图中“1”代表磷酸基团，“A”代表腺苷B．图中“2”代表的化学键是肽键C．图中“3”连接的是磷酸基团与核糖D．图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸解析图中“1”代表磷酸基团，“A”代表腺嘌呤，A错误；图中“2”代表的化学键是氢键，B错误；图中“3”连接的是磷酸基团与脱氧核糖，C错误；图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸，D正确。答案D2．1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是A．DNA分子由两条反向平行的链组成B．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C．碱基对构成DNA分子的基本骨架D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析DNA分子是由两条反向平行的长链组成的；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在双螺旋的内侧；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。答案C[方法技巧]“三看法”判断DNA分子结构的正误一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的3号碳原子之间；二看外侧链是否反向平行；三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。知识点二DNA分子中碱基的相关计算[核心提炼]规律1：(1)整个DNA双链中，A＝T，G＝C。(2)1链和2链上碱基互补配对，即A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。规律2：DNA双链中，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的1/2，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝1/2碱基总数。规律3：DNA两条链间非互补碱基和之比互为倒数，即若(A1＋G1)/(T1＋C1)＝a，则(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/a。而DNA双链中，(A＋G)/(T＋C)＝1。规律4：DNA双链上与每条单链上的互补碱基和之比相等，即(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)。规律5：若1链上某碱基所占比例为a1，2链上该碱基所占比例为a2，则DNA双链上该碱基所占比例为a＝(a1＋a2)/2。[特别提醒]碱基数量计算的两个易错点(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。(2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。[拓展深化](1)两个不互补的碱基和的比值相等，即(A＋G)/(C＋T)＝(A＋C)/(G＋T)＝1。由此可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)≠1，或A≠T、C≠G，说明此DNA分子为单链。若在一个DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)＝1，且A＝T、C＝G，说明此DNA分子为双链。(2)若已知A/双链＝a%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2a%，最小值为0。1．假设一个双链DNA分子片段中，含碱基C共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中，碱基A占的百分比和数目分别为A．26%312B．24%288C．13%156D．12%144[对点训练]解析根据碱基互补配对原则及C＝26%，求得A＝(1－26%×2)÷2＝24%；再根据C＝312个，求得DNA分子中的碱基总数＝312÷26%＝1200个；进一步求得A＝1200×24%＝288个。答案B2．DNA分子的一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，则在其互补链中及整个DNA中该比例分别是A．0.4，0.4B．2.5，0.4C．2.5，1.0D．0.6，1.0解析由碱基互补配对原则可以推出，一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，则互补链中(A＋C)/(T＋G)＝2.5，在整个DNA链中，A＝T、G＝C，所以(A＋C)/(T＋G)＝1.0。答案C[方法技巧]解答碱基计算问题的方法步骤1．搞清楚题中所给和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。2．画一个DNA分子的平面结构模式图，并在图中标出已知的和所要求的碱基。3．根据碱基互补配对原则及其有关规律进行计算。[课堂小结]