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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构课文内容课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构课文内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习案，夯基提能•分层突破，强化落实•学业达标，高效课堂•实践运用，疑难解答•全程培优，沃森和克里克，脱氧核苷酸，DNA衍射图谱，A＝TG＝C，恒定的直径等内容，欢迎下载使用。
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、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射线衍射照片完全相符。
二、DNA的结构1．结构图示
知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。( )2．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。( )
提示：× U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中特有的是T(胸腺嘧啶)。
3．在DNA中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。( )4．双链DNA中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( )
提示：× 在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在的关系：A＝T，G＝C。
提示：× 双链DNA中大多数磷酸与2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。
课程标准概述DNA是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流制作DNA双螺旋结构模型
素养达成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。(社会责任)2．通过动手制作模型，培养观察能力、动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观。(科学探究)3．理解并掌握DNA的结构特点，掌握有关的计算规律。(科学思维)
你知道冷泉港实验室吗？美国冷泉港实验室被誉为世界生命科学的圣地与分子生物学的摇篮，如今约有300位研究人员在冷泉港实验室从事科研工作。曾任冷泉港实验室负责人的沃森是DNA双螺旋结构的发现者之一，诺贝尔奖得主。请思考：沃森发现的DNA双螺旋结构与图中的结构一样吗？
学习主题一 DNA的结构任务一 仔细阅读教材P48～49沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程，探究下列问题：1．DNA的两条单链是由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—磷酸”的基本骨架连接而成？请结合以下资料，判断模型1、模型2中哪一个是科学的？资料一 嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。资料二 生物膜的流动镶嵌模型请判断：在科学的模型下画“√”，反之画“×”。
2．两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合以下资料进行分析：资料三 DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。资料四 嘌呤和嘧啶的分子结构图结论： 。
提示：不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连
任务二 请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
结论： 。
A与T配对，G与C配对
1.DNA分子的结构层次
2．DNA的结构及特点(1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如上图)。(2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如上图)。
①数量关系a：每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个。b：脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。c：A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键。②位置关系a：单链中相邻碱基间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。b：互补链中相邻碱基间通过氢键相连。③化学键氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键。磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键。④DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
【重点笔记】1．利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构五种元素：C、H、O、N、P。四种碱基：A、G、C、T。三种小分子：脱氧核糖、磷酸、碱基。二条长链：脱氧核苷酸双链。一种空间结构：规则的双螺旋结构。2．“三看法”判断DNA结构一看：每条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脱氧核糖的5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的3号碳原子之间。二看：两条单链是否反向平行。三看：碱基之间是否遵循碱基互补配对原则。
1．(合格考)在DNA的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的( )A．氢键B．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—C．肽键D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
解析：在DNA的一条单链中，相邻碱基之间的连接是脱氧核苷酸之间的连接，故相邻的碱基A与T之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”彼此连接起来的。
2．(合格考)组成DNA的五碳糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的种类数依次是( )A．1、2、4 B．2、4、4C．1、4、4 D．2、4、8
解析：组成DNA的五碳糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的种类数依次是1、4、4。
3．(等级考)DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是( )A．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同B．不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同C.不同人体内的DNA的空间结构不同D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
解析：该DNA含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A—T，与③有关的碱基对一定是G—C，但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。
4．(等级考)(不定项)下面为含有四种碱基的DNA的结构示意图，对该图描述正确的是( )A．③有可能是碱基AB．②和①相间排列，构成DNA分子的基本骨架C．①②③中特有的元素分别是P、C和ND．与⑤有关的碱基对一定是A—T
学习主题二 制作DNA双螺旋结构模型及碱基比率的计算任务一 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？
提示：4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键的连接位置及C、G间氢键数错误。
任务二 结合DNA双螺旋结构模型的特点思考下列问题：1．为什么DNA中嘌呤和嘧啶数量相等？
提示：碱基互补配对原则中，A总是和T配对，G总是和C配对，所以A＝T，G＝C，A＋G＝C＋T。
2．为什么“A＋T”或“G＋C”在整个双链上所占的比例与在每一条单链上所占的比例相等？
提示：设在双链DNA中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，T1＝A2，所以另一条链上：T2＋A2＝n%，整个DNA中：A＋T＝n%。
4．DNA中共有4种类型的碱基对，若某个DNA具有n个碱基对，则该DNA可能有多少种排列方式？
5．运用碱基互补配对原则分析，在所有的双链DNA中，(A＋G)/(C＋T)的值相同吗？在DNA的一条链中是否存在同样的规律？
提示：①相同。在双链DNA中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤数等于嘧啶数，即A＋G＝T＋C，可得(A＋G)/(T＋C)＝1，因此双链DNA中(A＋G)/(T＋C)的值相同。②在单链DNA中不存在同样的规律，因为A与T，G与C不一定相等。
6．DNA的两条链之间，哪些比例是相等的？哪些比例互为倒数？
【重点笔记】1．三步解决DNA中有关碱基比例的计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA碱基的比例，还是占DNA一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA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。2.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。
3．关于碱基含量计算的“两点两法”(1)“两点”为两个基本点。①A与T配对，G与C配对(A—T，G—C)。②双链DNA中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。(2)“两法”为双链法和设定系数法。①用两条直线表示DNA的双链结构即双链法。②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。
1.DNA双螺旋结构模型设计制作流程(1)制作脱氧核苷酸模型按照每个脱氧核苷酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制作脱氧核苷酸长链模型按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次连起来，组成一条脱氧核苷酸长链。在组装另一条脱氧核苷酸长链时，方法相同，但要注意两点：一是两条长链的脱氧核苷酸数目必须相同；二是两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对，不能随意组装。(3)制作DNA平面结构模型按照碱基互补配对原则，将两条脱氧核苷酸长链连接起来。(4)制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型把DNA平面结构旋转一下，即可得到DNA双螺旋结构模型。
2．碱基互补配对原则A－T，G－C，如图所示：3．有关推论(1)规律一：一个双链DNA中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。注意：一个双链DNA中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。
4．双链DNA中碱基数量关系的归纳(1)碱基互补配对原则的应用：在双链DNA中，四种碱基的比例和为1。(2)A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T＝A＋C＝G＋T＝总碱基数的1/2。(3)互补碱基之和的比值[(A＋T)/(C＋G)]在已知链、互补链和整个DNA分子中相等；非互补碱基之和的比值[如(A＋C)/(T＋G)]在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子中该比值为1。(4)在一个双链DNA中，某种碱基的比例等于其在每条链上所占比例的平均值。
1．(合格考)构建DNA双螺旋结构模型时，下列“部件”之间连接正确的是( )
解析：两个脱氧核苷酸之间连接的化学键是磷酸二酯键，不在磷酸基团和磷酸基团之间，故A错误、B正确；脱氧核苷酸中间是脱氧核糖，磷酸基团和碱基在脱氧核糖的两侧，故C、D错误。
2．(合格考)某双链DNA一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA中A∶T∶G∶C为( )A．1∶1∶1∶1 B．2∶2∶3∶3C．3∶3∶10∶10 D．10∶10∶3∶3
解析：某双链DNA一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则另一条链上(A＋T)/(G＋C)的值也为0.3。又因A＝T、C＝G，故在整个DNA中A∶T∶G∶C＝3∶3∶10∶10，C正确。
3．(合格考)甲生物核酸的碱基组成为嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基组成为嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是( )A．发菜、变形虫 B．玉米、T2噬菌体C．硝化细菌、绵羊 D．乳酸菌、SARS病毒
解析：甲生物核酸的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，可能是含有DNA和RNA，也可能是只含有RNA一种核酸；乙生物遗传物质的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，说明只含有RNA，而上述答案中，只有D中SARS病毒的遗传物质是RNA。
4．(等级考)(不定项)下列有关DNA的一条单链与其所在DNA中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，正确的是( )
解析：双链DNA中，（A＋C）/（T＋G）一定等于1，故A正确；在DNA中，存在（A1＋T1）/（G1＋C1）＝（A2＋T2）/（G2＋C2）＝（A＋T）/（G＋C），故B、D正确；当一条链中存在（A1＋C1）/（T1＋G1）＝0.5时，其互补链中存在（A2＋C2）/（T2＋G2）＝（T1＋G1）/（A1＋C1）＝2，C错误。
主干落实1.DNA的双螺旋结构(1)两条链反向平行。(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨架。(3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。2．双链DNA中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。3．互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA中都相等。4．在DNA中，含G—C碱基对越多的DNA相对越稳定。5．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA中比值为1。
1.在双链DNA中，与腺嘌呤配对的碱基是( )A．胸腺嘧啶 B．胞嘧啶C．尿嘧啶 D．鸟嘌呤
解析：腺嘌呤是碱基A，与之配对的是胸腺嘧啶T。
2．下列有关DNA结构的叙述，正确的是( )A．基本组成单位是核糖核苷酸B．磷酸和五碳糖排列在内侧C．碱基对构成DNA的基本骨架D．具有规则的双螺旋结构
解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；磷酸和五碳糖交替连接排列在外侧，碱基对排列在内侧，B错误；DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，C错误；DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，形成规则的双螺旋结构，D正确。
3．1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( )①证明DNA是遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何存储遗传信息 ④解释A、T、G、C的数量关系A．①③ B．②③C．②④ D．③④
解析：在沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分；艾弗里等人通过大量的生物实验证明DNA是遗传物质，①②错误。
4．如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，叙述正确的是( )A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的”
解析：DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA中不含碱基U，含碱基T；C和G间的氢键应为3个；一条单链上两个相邻脱氧核苷酸之间的连接方式不正确，应是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸连接。
5．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′AGCTGCG3′，则另一条链与之配对的部分是( )A．5′CGCAGCT3′B．5′TCGACGC3′C．5′AGCTGCG3′D．5′GCGTCGA3′
6．假设一个DNA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
7．如图表示某DNA片段，有关该图的叙述正确的是：
(1)DNA分子双螺旋结构的基本骨架是____和____(填序号)交替排列而成。②③④形成___________________。(2)④⑤之间的键是_______，能破坏该键的是________酶。(3)该DNA片段由_____条____向平行链组成，A＋C占全部碱基的比例是________。
解析：(1)DNA分子双螺旋结构的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成；②为磷酸基团，③为脱氧核糖，④为胞嘧啶，②③④形成胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。(2)④为胞嘧啶，⑤为鸟嘌呤，④⑤构成一对碱基对，碱基对靠氢键连接；解旋酶能作用氢键，使得DNA分子双螺旋解开，因此能破坏氢键的是解旋酶。(3)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，因此该DNA片段由两条反向平行链组成，DNA片段中碱基互补配对，A＝T，G＝C，因此A＋C占全部碱基的比例是1/2。
教材第48页►【问题探讨】提示：本节的问题探讨主要是培养收集资料、讨论交流的能力。教材第48～49页►【思考·讨论】1．(1)两条链。DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(3)腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶 (C)配对。碱基排列在内侧。2．提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；对所从事的研究要有兴趣和激情等。
教材第51页►【探究·实践】1．提示：DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。2．提示：(1)靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在DNA双螺旋结构中由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力。3．开放性试题，答案合理即可。
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、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射线衍射照片完全相符。
二、DNA的结构1．结构图示
知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。( )2．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。( )
提示：× U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中特有的是T(胸腺嘧啶)。
3．在DNA中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。( )4．双链DNA中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( )
提示：× 在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在的关系：A＝T，G＝C。
提示：× 双链DNA中大多数磷酸与2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。
课程标准概述DNA是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流制作DNA双螺旋结构模型
素养达成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。(社会责任)2．通过动手制作模型，培养观察能力、动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观。(科学探究)3．理解并掌握DNA的结构特点，掌握有关的计算规律。(科学思维)
你知道冷泉港实验室吗？美国冷泉港实验室被誉为世界生命科学的圣地与分子生物学的摇篮，如今约有300位研究人员在冷泉港实验室从事科研工作。曾任冷泉港实验室负责人的沃森是DNA双螺旋结构的发现者之一，诺贝尔奖得主。请思考：沃森发现的DNA双螺旋结构与图中的结构一样吗？
学习主题一 DNA的结构任务一 仔细阅读教材P48～49沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程，探究下列问题：1．DNA的两条单链是由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—磷酸”的基本骨架连接而成？请结合以下资料，判断模型1、模型2中哪一个是科学的？资料一 嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。资料二 生物膜的流动镶嵌模型请判断：在科学的模型下画“√”，反之画“×”。
2．两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合以下资料进行分析：资料三 DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。资料四 嘌呤和嘧啶的分子结构图结论： 。
提示：不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连
任务二 请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
结论： 。
A与T配对，G与C配对
1.DNA分子的结构层次
2．DNA的结构及特点(1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如上图)。(2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如上图)。
①数量关系a：每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个。b：脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。c：A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键。②位置关系a：单链中相邻碱基间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。b：互补链中相邻碱基间通过氢键相连。③化学键氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键。磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键。④DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
【重点笔记】1．利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构五种元素：C、H、O、N、P。四种碱基：A、G、C、T。三种小分子：脱氧核糖、磷酸、碱基。二条长链：脱氧核苷酸双链。一种空间结构：规则的双螺旋结构。2．“三看法”判断DNA结构一看：每条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脱氧核糖的5号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的3号碳原子之间。二看：两条单链是否反向平行。三看：碱基之间是否遵循碱基互补配对原则。
1．(合格考)在DNA的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的( )A．氢键B．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—C．肽键D．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
解析：在DNA的一条单链中，相邻碱基之间的连接是脱氧核苷酸之间的连接，故相邻的碱基A与T之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”彼此连接起来的。
2．(合格考)组成DNA的五碳糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的种类数依次是( )A．1、2、4 B．2、4、4C．1、4、4 D．2、4、8
解析：组成DNA的五碳糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的种类数依次是1、4、4。
3．(等级考)DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是( )A．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同B．不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同C.不同人体内的DNA的空间结构不同D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
解析：该DNA含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A—T，与③有关的碱基对一定是G—C，但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。
4．(等级考)(不定项)下面为含有四种碱基的DNA的结构示意图，对该图描述正确的是( )A．③有可能是碱基AB．②和①相间排列，构成DNA分子的基本骨架C．①②③中特有的元素分别是P、C和ND．与⑤有关的碱基对一定是A—T
学习主题二 制作DNA双螺旋结构模型及碱基比率的计算任务一 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？
提示：4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键的连接位置及C、G间氢键数错误。
任务二 结合DNA双螺旋结构模型的特点思考下列问题：1．为什么DNA中嘌呤和嘧啶数量相等？
提示：碱基互补配对原则中，A总是和T配对，G总是和C配对，所以A＝T，G＝C，A＋G＝C＋T。
2．为什么“A＋T”或“G＋C”在整个双链上所占的比例与在每一条单链上所占的比例相等？
提示：设在双链DNA中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，T1＝A2，所以另一条链上：T2＋A2＝n%，整个DNA中：A＋T＝n%。
4．DNA中共有4种类型的碱基对，若某个DNA具有n个碱基对，则该DNA可能有多少种排列方式？
5．运用碱基互补配对原则分析，在所有的双链DNA中，(A＋G)/(C＋T)的值相同吗？在DNA的一条链中是否存在同样的规律？
提示：①相同。在双链DNA中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤数等于嘧啶数，即A＋G＝T＋C，可得(A＋G)/(T＋C)＝1，因此双链DNA中(A＋G)/(T＋C)的值相同。②在单链DNA中不存在同样的规律，因为A与T，G与C不一定相等。
6．DNA的两条链之间，哪些比例是相等的？哪些比例互为倒数？
【重点笔记】1．三步解决DNA中有关碱基比例的计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA碱基的比例，还是占DNA一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA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。2.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。
3．关于碱基含量计算的“两点两法”(1)“两点”为两个基本点。①A与T配对，G与C配对(A—T，G—C)。②双链DNA中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。(2)“两法”为双链法和设定系数法。①用两条直线表示DNA的双链结构即双链法。②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。
1.DNA双螺旋结构模型设计制作流程(1)制作脱氧核苷酸模型按照每个脱氧核苷酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制作脱氧核苷酸长链模型按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次连起来，组成一条脱氧核苷酸长链。在组装另一条脱氧核苷酸长链时，方法相同，但要注意两点：一是两条长链的脱氧核苷酸数目必须相同；二是两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对，不能随意组装。(3)制作DNA平面结构模型按照碱基互补配对原则，将两条脱氧核苷酸长链连接起来。(4)制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型把DNA平面结构旋转一下，即可得到DNA双螺旋结构模型。
2．碱基互补配对原则A－T，G－C，如图所示：3．有关推论(1)规律一：一个双链DNA中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。注意：一个双链DNA中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。
4．双链DNA中碱基数量关系的归纳(1)碱基互补配对原则的应用：在双链DNA中，四种碱基的比例和为1。(2)A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T＝A＋C＝G＋T＝总碱基数的1/2。(3)互补碱基之和的比值[(A＋T)/(C＋G)]在已知链、互补链和整个DNA分子中相等；非互补碱基之和的比值[如(A＋C)/(T＋G)]在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子中该比值为1。(4)在一个双链DNA中，某种碱基的比例等于其在每条链上所占比例的平均值。
1．(合格考)构建DNA双螺旋结构模型时，下列“部件”之间连接正确的是( )
解析：两个脱氧核苷酸之间连接的化学键是磷酸二酯键，不在磷酸基团和磷酸基团之间，故A错误、B正确；脱氧核苷酸中间是脱氧核糖，磷酸基团和碱基在脱氧核糖的两侧，故C、D错误。
2．(合格考)某双链DNA一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA中A∶T∶G∶C为( )A．1∶1∶1∶1 B．2∶2∶3∶3C．3∶3∶10∶10 D．10∶10∶3∶3
解析：某双链DNA一条链上(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则另一条链上(A＋T)/(G＋C)的值也为0.3。又因A＝T、C＝G，故在整个DNA中A∶T∶G∶C＝3∶3∶10∶10，C正确。
3．(合格考)甲生物核酸的碱基组成为嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基组成为嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是( )A．发菜、变形虫 B．玉米、T2噬菌体C．硝化细菌、绵羊 D．乳酸菌、SARS病毒
解析：甲生物核酸的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，可能是含有DNA和RNA，也可能是只含有RNA一种核酸；乙生物遗传物质的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，说明只含有RNA，而上述答案中，只有D中SARS病毒的遗传物质是RNA。
4．(等级考)(不定项)下列有关DNA的一条单链与其所在DNA中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，正确的是( )
解析：双链DNA中，（A＋C）/（T＋G）一定等于1，故A正确；在DNA中，存在（A1＋T1）/（G1＋C1）＝（A2＋T2）/（G2＋C2）＝（A＋T）/（G＋C），故B、D正确；当一条链中存在（A1＋C1）/（T1＋G1）＝0.5时，其互补链中存在（A2＋C2）/（T2＋G2）＝（T1＋G1）/（A1＋C1）＝2，C错误。
主干落实1.DNA的双螺旋结构(1)两条链反向平行。(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨架。(3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。2．双链DNA中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。3．互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA中都相等。4．在DNA中，含G—C碱基对越多的DNA相对越稳定。5．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA中比值为1。
1.在双链DNA中，与腺嘌呤配对的碱基是( )A．胸腺嘧啶 B．胞嘧啶C．尿嘧啶 D．鸟嘌呤
解析：腺嘌呤是碱基A，与之配对的是胸腺嘧啶T。
2．下列有关DNA结构的叙述，正确的是( )A．基本组成单位是核糖核苷酸B．磷酸和五碳糖排列在内侧C．碱基对构成DNA的基本骨架D．具有规则的双螺旋结构
解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；磷酸和五碳糖交替连接排列在外侧，碱基对排列在内侧，B错误；DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，C错误；DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，形成规则的双螺旋结构，D正确。
3．1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( )①证明DNA是遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何存储遗传信息 ④解释A、T、G、C的数量关系A．①③ B．②③C．②④ D．③④
解析：在沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分；艾弗里等人通过大量的生物实验证明DNA是遗传物质，①②错误。
4．如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“○”代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，叙述正确的是( )A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的”
解析：DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA中不含碱基U，含碱基T；C和G间的氢键应为3个；一条单链上两个相邻脱氧核苷酸之间的连接方式不正确，应是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸连接。
5．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′AGCTGCG3′，则另一条链与之配对的部分是( )A．5′CGCAGCT3′B．5′TCGACGC3′C．5′AGCTGCG3′D．5′GCGTCGA3′
6．假设一个DNA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
7．如图表示某DNA片段，有关该图的叙述正确的是：
(1)DNA分子双螺旋结构的基本骨架是____和____(填序号)交替排列而成。②③④形成___________________。(2)④⑤之间的键是_______，能破坏该键的是________酶。(3)该DNA片段由_____条____向平行链组成，A＋C占全部碱基的比例是________。
解析：(1)DNA分子双螺旋结构的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成；②为磷酸基团，③为脱氧核糖，④为胞嘧啶，②③④形成胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。(2)④为胞嘧啶，⑤为鸟嘌呤，④⑤构成一对碱基对，碱基对靠氢键连接；解旋酶能作用氢键，使得DNA分子双螺旋解开，因此能破坏氢键的是解旋酶。(3)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，因此该DNA片段由两条反向平行链组成，DNA片段中碱基互补配对，A＝T，G＝C，因此A＋C占全部碱基的比例是1/2。
教材第48页►【问题探讨】提示：本节的问题探讨主要是培养收集资料、讨论交流的能力。教材第48～49页►【思考·讨论】1．(1)两条链。DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(3)腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶 (C)配对。碱基排列在内侧。2．提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；对所从事的研究要有兴趣和激情等。
教材第51页►【探究·实践】1．提示：DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。2．提示：(1)靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在DNA双螺旋结构中由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力。3．开放性试题，答案合理即可。
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