高中生物第2节 DNA的结构学案

3.2DNA的结构

2022-2023学年高一生物学人教版（2019）必修二

课前导学

【新知导学】

        DNA双螺旋结构模型的构建

1.构建者：                。

2.构建过程

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        。

（2）意义

①能解释        的数量关系。

②能解释DNA的        。

③模型与X射线衍射照片推算的DNA双螺旋结构完全相符。

        DNA的结构

1.平面结构

2.空间结构

（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。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        ，两条单链走向        ，一条单链是从5′­端到3′­端的，另一条单链是从3′­端到5′­端的。

（2）DNA中的        交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；        排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对                一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作                原则。

【问题思考】

在DNA模型的搭建实验中，若用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基（A有4个）的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为多少？

答案

构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉，构建一个含10对碱基的DNA双链片段，首先要构建20个基本单位，需要40个订书钉；将两个基本单位连在一起需要一个订书钉，连接10对碱基组成的DNA双链片段，需要将20个基本单位连成两条链，需要18个订书钉；碱基A有4个，A＝T＝4，那么G＝C＝6，A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，碱基对之间的氢键需要4×2＋6×3＝26个订书钉连接。故需要40＋18＋26＝84。

【成果检测】

1.DNA双螺旋结构的基本骨架由（   ）组成的

A.碱基 B.磷酸

C.脱氧核糖 D.脱氧核糖和磷酸

2.如图是DNA分子片段的结构模式图，①②③组成DNA分子的基本结构单位，其中排列在外侧，构成基本骨架的物质是（   ）

A.①② B.① C.②③ D.③

3.某双链DNA分子中，若甲链中（A+G）/（T+C）的比值为4，则此DNA分子中（A+G）/（T+C）的比值为（   ）

A.1 B.1/4 C.2 D.4

4.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

答案以及解析

1.答案：D

解析：DNA双螺旋结构的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的，排列在外侧，D正确，ABC错误。故选D。

2.答案：C

解析：DNA的基本骨架由外侧交替排列的③磷酸和②脱氧核糖构成，C正确。故选C。

3.答案：A

解析：由于DNA中A与T配对，G与C配对，因此A-T，G-C，所以双链DNA分子中（A+G）：（T+C）=1，A正确：故选A。

4.答案：C

解析：A、DNA分子是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，A正确；

B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，碱基排列在内侧，形成碱基对，B正确；

C、DNA分子的磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误；

D、DNA分子上的两条链由氢键按照碱基互补配对原则连接形成碱基对，D正确。

故选C