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第三章 基因的本質(zhì)
第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)
新人教版 必修二 遺傳和進化
考點
腺嘌呤
核糖
思考：A代表含義的區(qū)別
在通過實驗證明DNA分子是遺傳物質(zhì)后，人們更加迫切地想知道：DNA分子是怎樣儲存遺傳信息的？又是怎樣決定生物性狀的？要回答這些問題，首先需要弄清楚DNA的結(jié)構(gòu)。
DNA作為遺傳物質(zhì)具有的特點：
1、相對穩(wěn)定
2、攜帶信息
3、復(fù)制傳遞
【問】什么樣結(jié)構(gòu)能夠滿足這些功能要求？
……
20世紀(jì)初，摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上。
艾弗里證明了DNA攜帶有遺傳信息，并認(rèn)為DNA可能就是基因。
20世紀(jì)初
1951-1952
1952
1951年
DNA的結(jié)構(gòu)單位：
四種脫氧核苷酸
沃森和克里克推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，嘗試建構(gòu)模型：雙螺旋、三螺旋→失敗（配對違反化學(xué)規(guī)律）
物理模型
X射線衍射技術(shù)
威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜
查哥夫
在DNA中，
腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T），
鳥嘌呤（G）=胞嘧啶（C）
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
1953
沃森和克里克又興奮起來，一個結(jié)構(gòu)牢固平衡的螺旋體模型在他們的腦海里構(gòu)建起來：讓長的腺嘌呤A和短的胸腺嘧啶T配對。長的鳥嘌呤G和短的胞嘧啶C配對。
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
G
C
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
腺嘌呤脫氧核苷酸
T
A
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
01
03
02
DNA具有恒定的直徑
能解釋A、T、C、G的數(shù)量關(guān)系
制作的模型與基于拍攝的X射線衍射照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符
堿基安排在雙螺旋內(nèi)部（A與T配對，C與G配對）
脫氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部。
DNA兩條鏈方向相反。
T
C
G
A
A
G
C
T
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
　1953年，沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)一脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》論文在英國《自然》雜志上刊載，引起了極大的轟動
富蘭克林
1962年，沃森、克里克和威爾金斯獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。而富蘭克林在1958年因患卵巢癌病逝而未被授予該獎。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
1.模型名稱
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
2.模型構(gòu)建者
1953年，美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。
3.構(gòu)建依據(jù)
（1）DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C 4種堿基。
（2）威爾金斯和富蘭克林獲得的DNA衍射圖譜。
（3）查哥夫發(fā)現(xiàn)在DNA中，腺嘌呤的量總是等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量總是等于胞嘧啶的量。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建科學(xué)史
威爾金斯和富蘭克林提供_______________
DNA的結(jié)構(gòu)單位:4種脫氧核苷酸，分別含有___________4種堿基
沃森和克里克推算出DNA呈_______結(jié)構(gòu)
構(gòu)建模型
從查哥夫處得知________________
重新構(gòu)建模型，讓A與T，C與G配對，模型構(gòu)建成功
雙螺旋
三螺旋
DNA衍射圖譜
A.G.C.T
螺旋
失敗
A與T，G與C的量相等
根據(jù)課本p48-49內(nèi)容，概述雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建科學(xué)史。完成以下概念圖。
一、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的探索歷程
思考·討論（P49）
1.請你根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問題。
（1）DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？
（2）DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？
（3）DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？
DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
DNA的基本骨架包括脫氧核糖和磷酸，它們排列在DNA的外側(cè)。
DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對，它們位于DNA的內(nèi)側(cè)。堿基配對有一定的規(guī)律：A與T配對；G與C配對。
2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是科學(xué)家合作研究的典范，在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你哪些啟示？
★要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗。
★要善于與他人交流、合作，閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的。
★研究小組成員在知識背景上最好是互補的，對所從事的研究要有
興趣和激情等。
思考·討論
回顧對DNA的認(rèn)識
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
堿基
磷酸
1.DNA的基本單位：
脫氧核苷酸
3.脫氧核苷酸的組成
2.元素組成：
一分子磷酸
一分子脫氧核糖
一分子含氮堿基
C、H、O、N、P
A
腺嘌呤
G
鳥嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
4.含氮堿基
DNA和RNA的化學(xué)成分比較
磷酸
脫氧核糖
含氮堿基
脫氧核糖核苷酸
腺嘌呤（A）
鳥嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）
鳥嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
尿嘧啶（U）
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
A
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
C
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
T
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
G
磷酸
腺嘌呤脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
DNA
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
A
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
C
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
U
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
G
磷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
鳥嘌呤核糖核苷酸
RNA
核酸 類別
基本 單位
成分 磷酸 五碳糖
堿基
存在部位
DNA 脫氧核糖核酸
RNA 核糖核酸
核苷酸
脫氧核苷酸
核糖核苷酸
磷酸
脫氧核糖
核糖
ATGC
AUGC
主要在細(xì)胞核，線粒體、葉綠體含有少量
主要在細(xì)胞質(zhì)
DNA與RNA的比較
DNA的結(jié)構(gòu)模式圖
從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)
放大
展平
DNA的空間結(jié)構(gòu)
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
5'
A
T
G
C
T
A
C
G
3'
5'
3'
CH2
H
OH
H
H
H
H
堿基
磷酸
5'
4'
3'
2'
1'
5'
3'
5'
3’
脫氧核糖上與堿基相連的的碳叫做______，與磷酸基團相連的碳叫做______。
1'-C
5'-C
DNA 的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，這一端稱為________，另一端有一個羥基（-OH），稱作_________。
5'-端
3'-端
DNA的兩條單鏈的走向________，從雙鏈的一端起始，一條單鏈?zhǔn)菑?’-端到3’-端的，另一條則是從____________________________。
相反
3'-端到5'-端的
G
A
T
C
3'，5'-磷酸二酯鍵
磷酸基團與另外一個脫氧核苷酸的脫氧核糖相連。
DNA的結(jié)構(gòu)
脫去H2O，形成磷酸二酯鍵。
DNA的結(jié)構(gòu)
5’
A
T
G
C
T
A
C
G
3’
5’
3’
CH2
H
OH
H
H
H
H
堿基
磷酸
5’
4’
3’
2’
1’
（1）由 條單鏈按________方式盤旋成_______結(jié)構(gòu)
反向平行
雙螺旋
2
5’
3’
5’
3’
磷酸
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
和 _ 交替連接，構(gòu)成基本骨架；
(2) 外側(cè)：
堿基
內(nèi)側(cè):
脫氧核糖
(3)堿基互補配對原則
兩條鏈上的堿基通過 連接形成 ，且A只和 配對、G只和___ 配對，堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系，就叫作 。
氫鍵
氫鍵
T
C
堿基互補配對原則
堿基對
堿基對
DNA的結(jié)構(gòu)
腺嘌呤（A）
鳥嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
氫鍵越多，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，即含G、C堿基對比例越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
DNA的結(jié)構(gòu)
嗜熱菌是一種能在高溫環(huán)境中生活的細(xì)菌，與一般生物相比，其體內(nèi)的DNA分子中_______________的比例較高。
G-C堿基對
3.4nm
2nm
0.34nm
DNA的結(jié)構(gòu)
(4) 總結(jié)：
五種元素：
C、H、O、N、P
四種堿基：
A、T、C、G
三種物質(zhì)：
兩條長鏈：
一種螺旋：
規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈
氫鍵關(guān)系:
A=T G≡C
DNA的結(jié)構(gòu)
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
DNA的結(jié)構(gòu)特性
1.多樣性：
若某一個DNA分子由n個堿基對構(gòu)成，則可代表的遺傳信息就有_____種。主要取決于堿基排列順序的多樣性
4n
在生物體內(nèi)，一個最短DNA分子也大約有4000個堿基對，堿基對有：A—T、T—A、G—C、C—G。請同學(xué)們計算DNA分子有多少種？
44000
堿基對的排列順序多樣性的意義：
蘊含了生物的遺傳信息
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
DNA的結(jié)構(gòu)特性
2.特異性：
由DNA分子中特定的堿基數(shù)目和堿基排列順序決定的。
幾乎與堿基的種類無關(guān)，因為幾乎所有的DNA都含有所有的四種堿基。
A
T
A
T
T
A
G
G
G
C
C
A
T
C
5'
3'
3'
5'
DNA的結(jié)構(gòu)特性
3.穩(wěn)定性：
①外部穩(wěn)定的基本骨架——磷酸和脫氧核糖交替連接形成。
②內(nèi)部堿基對穩(wěn)定——通過氫鍵連接，嚴(yán)格遵循堿基互補配對原則，加強穩(wěn)定性；
③空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定——規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
DNA雜交技術(shù)的應(yīng)用
DNA雜交技術(shù)可以用于兩個物種親緣關(guān)系的判斷，若兩個物種的DNA樣本經(jīng)處理后形成的DNA互補區(qū)段越多，則兩個物種的親緣關(guān)系_____。
越近
DNA視頻演示
A
T
C
G
A
T
A
G
C
T
①
1. ①是左邊鏈的___端，這一端末端的基團為_______。
②是右邊鏈的___端，這一端末端的基團為___________。
②
3'-
5'-
......
羥基
磷酸基團
③
2. ③和④中，_____是真正的脫氧核苷酸，名稱是____________________。
④
③
腺嘌呤脫氧核苷酸
⑤
3. ⑤的名稱是______________________
一條脫氧核苷酸鏈片段
4. 一個DNA分子有____個游離的磷酸基團，位于兩條鏈的_______。
一個脫氧核糖上連著________個磷酸基團。
一個磷酸基團上連著________個脫氧核糖。
一個脫氧核糖上連著_____個堿基。
2
5'-端
1或2
1或2
1
A
T
C
G
A
T
A
G
C
T
......
5.每個脫氧核苷酸中，脫氧核糖中1號碳與堿基相連接，5號碳與磷酸相連接，3號碳與下一個脫氧核苷酸的磷酸相連接，如圖。
6.脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵為_____________，用限制酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接，還可用DNA聚合酶連接。
磷酸二酯鍵
A
T
C
G
A
T
A
G
C
T
......
7.磷酸基團、脫氧核糖與含氮堿基之間的數(shù)量關(guān)系為 。
1∶1∶1
8.①兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對。
②在一條鏈中，相鄰兩個堿基之間通過_________________________________間接相連，每條單鏈上相鄰堿基不直接相連 。
而相鄰的磷酸之間則是通過___________連接；相鄰的脫氧核糖之間則是通過____________連接。
氫鍵
“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”
“—脫氧核糖—”
“—磷酸—”
1、如下圖所示DNA分子中脫氧核苷酸的配對連接方式，
其中正確的是（ ）
D
2、下列能正確表示DNA片段示意圖的是 ( )
D
3、如圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，下列表述不正確的是( )
A.能構(gòu)成一個完整核苷酸的是圖中的a和b
B.圖中與每個五碳糖直接相連的堿基有1個
C.各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的
D.若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的
堿基是T
A
4、在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接是通過( )
A.肽鍵
B.—磷酸—脫氧核糖—磷酸—
C.氫鍵
D.—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—
D
下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱。（教材P52）
胞嘧啶
腺嘌呤
鳥嘌呤
胸腺嘧啶
脫氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
堿基對
氫鍵
一條脫氧核苷酸鏈的片段
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
例題：在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的作用。刑偵人員只需要一滴血跡、一塊精斑或是一根頭發(fā)等樣品就可以進行DNA指紋鑒定。此外DNA指紋技術(shù)還可以用親子鑒定、死者遺骸的鑒定等。
(1) 利用指紋技術(shù)進行DNA指紋鑒定的原理是：
(2) 現(xiàn)有從受害者體內(nèi)取出的精液樣品，請利用DNA指紋技術(shù)來確認(rèn)懷疑對象。
鑒定步驟：
①用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段
②用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成如圖所示的DNA指紋圖。
請從上圖的DNA指紋圖中判斷出懷疑對象中 號是犯罪嫌疑人，原因是：
原理：DNA分子的特異性
1號DNA指紋圖與受害者體內(nèi)分離的精液樣品的DNA指紋圖相同
DNA分子的特異性
應(yīng)用DNA指紋技術(shù)
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
(1)一個雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，在雙鏈DNA中互補堿基兩兩相等，即A+G=T+C。
注意：一個雙鏈DNA分子中，A+T與C+G不一定相等，而且一般都不相等。
在雙鏈DNA分子中：∵ A = T G = C
∴A+G =T+C
不同生物的DNA分子中，互補配對的堿基之和的比值不同，即（A+T）/（G+C）的值不同。
該比值體現(xiàn)了不同生物的DNA分子的特異性。
即使兩個DNA分子中（A+T）/（G+C）數(shù)量相同，其堿基對排列順序也可能是不相同的，只有同一個DNA分子復(fù)制得到的子代之間才會擁有種類、數(shù)量、排列次序均相同的堿基對。
在雙鏈DNA分子中：∵ A = T G = C
∴A+G =T+C
(2)在DNA雙鏈中，任意兩個非互補堿基和的比例_______，
并為堿基總數(shù)的_____。
恒等
50%
也可寫成：
∴A+G/(A+G+C+T) =T+C/(A+G+C+T)
=
A+G
T+C
T+G
A+C
=1
A+C
T+G
T+C
A+G
=
=
=50%
非互補堿基：不配對的堿基
任意兩個非互補堿基和的比例為1，則可能為雙鏈
若為雙鏈，則任意兩個非互補堿基和的比例為1
練習(xí)：某雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤占23%，求腺嘌呤占（ ）
27%
變式訓(xùn)練：某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占22%，那么，胞嘧啶的分子數(shù)占（ ）A.11% B.22% C.28% D.44%
C
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
（3）雙鏈DNA分子中，A+T或G+C占在全部堿基中所占的比例等于任何一條單鏈中A+T或G+C所占的比例。
設(shè)A1+G1+C1+T1=m，則A2+G2+C2+T2=m
∴ A+G+C+T=2m
∵ A1 = T2、 T1 = A2 ,則A1+T1=A2+T2 , A+T=(A1+T1)+(A2+T2)
A+T
2m
m
A1 +T1
m
A2 +T2
=
=
故
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
互補堿基之和所占的百分比在DNA兩條單鏈和雙鏈中的比值相等。
練習(xí)：如果一個DNA分子的一條鏈上的胞嘧啶占22%，鳥嘌呤占16%，那么整個DNA分子中腺嘌呤占（ ）
A.31% B.38% C.50% D.62%
A
(4)在雙鏈DNA分子的兩條互補鏈中，非互補堿基之和的比例__________。
互為倒數(shù)
A1+G1
T1+C1
在一條鏈中，
= m
A1+G1
T1+C1
則，
= m
=
T2+C2
A2+G2
A2+G2
T2+C2
在互補鏈中，
= 1/m
練習(xí)：在DNA的一個單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？
2.5 1
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
(5)雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。
A+T
G+C
G1+C1
A1 +T1
G2+C2
A2 +T2
=
=
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
互補堿基之和的比在DNA兩條單鏈和雙鏈中的比值相等。
練習(xí)：若DNA的一個單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是多少？
0.4 0.4
變式訓(xùn)練：
某雙鏈DNA分子片段中共含有含氮堿基1400個，其中一條單鏈上(A+T)︰(C+G)=2︰5。則該DNA分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）
A．100個 B．200個 C．300個 D．600個
B
(6)在雙鏈DNA分子中，某堿基在單鏈中所占的比例為b%,則該單鏈中的某堿基在雙鏈中的比值為b/2%。
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
則
（7）若已知A在雙鏈中所占的比例為c%，則A1在單鏈中所占的比例
無法確定，但最大值為2c%，最小值為0 ；
練習(xí)：在一個雙鏈DNA分子中A占22%，
則A在其中一條單鏈中的數(shù)值能確定嗎？
能確定范圍，0%≤A1≤44%
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
例題、A與T之間有 個氫鍵，G與C之間有 個氫鍵。若堿基對數(shù)
為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n，若已知G有m個，則氫鍵數(shù)為 ；
若已知A有m個，則氫鍵數(shù)為 。
2
3
3n-m
2n+m
（8）DNA分子的總氫鍵數(shù)=
2(A-T堿基對數(shù))+3(G-C堿基對數(shù))
練習(xí)：在某雙鏈DNA中，堿基總數(shù)為1000，其中腺嘌呤200個，則該DNA分子中有__________氫鍵；
1300
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
A1
A1+T1+G1+C1
A2
A2+T2+G2+C2
A1 +A2
A1+T1+G1+C1
A2
A1+T1+G1+C1
A1
A1+T1+G1+C1
A
(A+T+G+C)×1/2
=
=
=
A
A+T+G+C
( )
1/2
A1
A1+T1+G1+C1
A2
A2+T2+G2+C2
+
+
=
+
DNA分子中有關(guān)堿基的計算規(guī)律總結(jié)
（9）某堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每條單鏈中所占比例的平均值，若某種堿基在1鏈中占m%,在2鏈中占n%,則在雙鏈中應(yīng)占（m+n)/2%
練習(xí)：在雙鏈DNA的一條鏈中A占22%，另一條鏈中A占24%，在整個DNA分子中，A占__________。
23%
若在一個生物體內(nèi)嘌呤≠嘧啶是什么原因？
A
T
G
C
單鏈
有單鏈結(jié)構(gòu)存在
A
U
G
C
或 RNA
練習(xí)：
某生物鳥嘌呤：胞嘧啶=3:1，則該生物不可能是（ ）
A.大腸桿菌
B.流感病毒
C.T2噬菌體
D.人體細(xì)胞
C
含有單鏈結(jié)構(gòu)， 嘌呤數(shù)量一定不等于嘧啶數(shù)量嗎？
A
T
G
C
單鏈
雙鏈結(jié)構(gòu)下，一定是嘌呤=嘧啶，若嘌呤≠嘧啶，則必然有單鏈結(jié)構(gòu)存在；
存在單鏈結(jié)構(gòu)時，可能是嘌呤=嘧啶也可能是嘌呤≠嘧啶，關(guān)系不確定；
A
U
G
C
或 RNA
練習(xí)：
現(xiàn)有一待測核酸樣品，經(jīng)檢測后，對堿基個數(shù)統(tǒng)計和計算得到下列結(jié)果：
(A+T）/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1，根據(jù)此結(jié)果，該樣品（ ）
A.無法確定是DNA還是RNA
B.可確定為雙鏈DNA
C.無法確定是單鏈DNA還是雙鏈DNA
D.可確定為單鏈DNA
C
易錯提醒：
(1)看清單雙鏈：所求的堿基占單鏈中的比例還是雙鏈中的比例；
(2)看清“個”或“對”：題干中給出的數(shù)量是多少“對”堿基還是多少“個”堿基；
材料
用具
磷酸
脫氧核糖
4種堿基
制作DNA模型
利用材料制作若干個脫氧核糖、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。
制作磷酸脫氧核糖和含氮堿基的模型材料時,須注意各分子的大小比例。
制作DNA模型---制作脫氧核苷酸
利用材料制作若干個脫氧核糖、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。
磷酸、脫氧核糖和含氮堿基三者之間的連接部位要正確。
制作DNA模型---制作脫氧核苷酸鏈
將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數(shù)目必須相同，堿基之間能夠互補配對。
堿基互補配對原則
A
T
G
C
T
A
C
G
制作DNA模型---制作DNA平面結(jié)構(gòu)
按照堿基互補配對的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈的方向相反。
制作DNA空間結(jié)構(gòu)模型：雙手分別提起兩端，拉直雙鏈，向右旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)模型。
制作DNA模型---制作DNA空間結(jié)構(gòu)
制作DNA模型---模型展示制作DNA模型---模型展示
化學(xué)組成單位
雙螺旋結(jié)構(gòu)
基本單位——脫氧核苷酸
種類
四種A、C、G、T
主要特點
堿基互補配對原則
DNA分子的多樣性和特異性
①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。
②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架 ，堿基排列在內(nèi)側(cè)。
③DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。
堿基4種、堿基對2種、排列順序不同
DNA結(jié)構(gòu)
—A —A —C —C— G —G—A— T—
—T —T —G —G —C —C —T —A—
一分子含氮堿基
一分子脫氧核糖
一分子磷酸
某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。
解析一：
設(shè)DNA分子堿基總數(shù)為100.
已知：A+T=54，則G+C=46
所以，G1+C1 =G2 +C2 =23
已知：G1 =
×100×22%=11
1
2
所以, C2=G1=11
則: G2=23–11=12
G2
A2 +T2 +G2 +C2
=
12
1
2
×100
=
24%
解析二:
已知
A+T
總
= 54%,
則
= 46%
G+C
總
所以
G1+C1
1/2總
= 46%.
已知
1/2總
G1
= 22%
所以
1/2總
C1
= 46%–22%= 24%
因為G2=C1
所以
1/2總
G2
= 24%
24%
習(xí)題鞏固
一、概念檢測
1. DNA兩條單鏈的堿基數(shù)量關(guān)系是構(gòu)建 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。
(1) DNA兩條單鏈不僅堿基數(shù)量相等，而且都有A、T、G、C四種堿基。 ( )
(2) 在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中，堿基的比例總是(A+G)/(T+C)=1。 ( )
√
√
習(xí)題鞏固（教材52)
3. 在含有4種堿基的DNA區(qū)段中，腺嘌呤有a 個，占該區(qū)段全部堿基的比例為b，則 ( )
A. b≤0.5
B. b≥0.5
C. 胞嘧啶為a( 1/2b-1 )個
D. 胞嘧啶為b(1/2a-1)個
C
C
4. 一條DNA單鏈的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互補鏈的序列是( )
A. 5'-CTATGG-3'
B. 5'-GATACC-3'
C. 5'-GGTATC-3'
D. 5'-CCATAG-3'
1、從某生物組織中提取DNA進行分析，其中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基的46%，又知該DNA分子的一條鏈(H鏈)所含堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，則與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的(　　)
A．26%,22% B．24%,28%
C．14%,11% D．11%,14%
A
【變式訓(xùn)練】某DNA分子中，G與C之和占全部堿基的35.8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的( )
A．32.9%和17.l% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.l%和32.9%
B
習(xí)題鞏固
2、下列哪項對雙鏈DNA分子的敘述是不正確的（ ）
A.若一條鏈A和T的數(shù)目相等，則另條鏈A和T的數(shù)目也相等
B.若一條鏈A的數(shù)目大于T，則另條鏈A的數(shù)目小于T
C.若一條鏈的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
則另條鏈相應(yīng)堿基比為1∶2∶3∶4
D.若一條鏈的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
則另條鏈的A∶T∶G∶C=2∶l∶4∶3
C
【變式訓(xùn)練】下列對雙鏈DNA分子的敘述，哪項是不正確（ ）
A.若一條鏈G的數(shù)目為C的2倍，則另一條鏈G的數(shù)目為C的0.5倍
B.若一條鏈A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈A和T 的數(shù)目也相等
C.若一條鏈的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，則另一條鏈相應(yīng)堿基比為2∶1∶4∶3
D.若一條鏈的G∶T=1∶2，另一條鏈的C∶A=2∶1
D
富蘭克林發(fā)現(xiàn)，將DNA晶體翻轉(zhuǎn)180度獲得的X射線衍射圖仍然是一樣的。沃森與克里克在獲知這一信息后，意識到這兩條鏈的分子應(yīng)該是反向排列的。
《核酸的分子結(jié)構(gòu)---脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》論文在英國《自然》雜志1953年4月刊上刊載。
《自然》雜志
1953年4月刊
題目 “脫氧核糖核酸結(jié)晶為雙鏈螺旋提供的證據(jù)”

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