高中生物必修二学案7：3.2 DNA分子的结构

DNA分子的结构
[学习目标]
1.概述DNA分子结构的主要特点。

2.制作DNA分子双螺旋结构模型。

3.讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。

[知识回顾]
1.下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：
（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是___________。

（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是___________，注入细菌内的物质是
___________。

（3）图中E表明___________。

（4）噬菌体侵染细菌实验得出了___________是遗传物质的结论。

2.结合我们所学知识，对这经典的实验，分析并回答下列问题：
（1）S型细菌体内的转化因子实质上是细菌的_______________。

（2）S菌体内的转化因子能利用R菌提供的_______________等物质来合成自己的一切物质。

（3）当时实验时，对S菌的加热杀死过程，仅仅使菌体的_______________等物质产生变性，而体内的遗传物质_______________并没有真正被灭活。

（4）若用强酸、强碱或高压蒸汽处理S菌，转化实验能否成功？________________
[课前预习]
1.DNA双螺旋结构模型构建过程
(1)DNA组成单位_______________，含_______种碱基分别为_______________。

(2)美国科学家威尔金斯和富兰克林提供_____________，推算出DNA分子呈_________结构。

(3)美国生物学家鲍林揭示生物大分子结构的方法，即按X射线衍射图谱分析的实验数据建立_______________的方法。

(4)奥地利生物化学家查哥夫指出碱基配对原则即_________________________________。

(5)沃森和克里克借鉴各科学家们的发现，从最初模型中_____________在外侧，
______________在内侧，相同碱基配对，到最终______________在外侧，构成基本骨架，
______________在内侧的A-T、G-C互补配对的DNA双螺旋模型，并于1962与
______________三人获得诺贝尔奖。

2．DNA分子的结构
（1）DNA分子是由条长链盘旋而成的结构。

（2）交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；在内侧。

(3)两条链上的碱基通过连接起来，A与T、G与C形成碱基对，遵循。

DNA碱基量的关系是：。

模型构建1：脱氧核苷酸
在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种它们的名称是：
1 2 3 4
模型构建2：脱氧核苷酸链模型构建3：DNA双链(平面结构)
1是：2是：
模型构建4：DNA双螺旋结构
（1）规则的双螺旋结构特点
1>、
2>、
3>、
（2）碱基互补配对原则：
所以：DNA分子中A=T G=C
（3）DNA特点
①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变；碱基对之间的氢键和两条脱氧核糖核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性
②多样性：一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对，可能的排列方式有44000，排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性。

（4n，n是碱基对的数目）
碱基对的这种排列顺序代表着。

③特异性：每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。

（4）碱基互补配对原则的应用
规律一：互补碱基两两相等，即A＝T，C＝G
规律二：两不互补的碱基之和比值相等，（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1规律三：任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即（A+C）％=（T+G）%=50%
规律四：DNA分子的一条链上（A+ T）／（C+ G）= a，（A+ C）/（T+ G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1／b。

[课堂检测]
1．如图是DNA片段的结构图，请据图回答：
(1)图甲是DNA 片段的________结构，图乙是DNA 片段的____________结构。

(2)填出图中部分结构的名称：[2]________________、[5]________________。

(3)从图中可以看出：DNA 分子中的两条长链是由____________和________交替连接的。

(4)碱基对之间通过________连接，碱基配对的方式为：______________与______________配对；____________与____________配对。

(5)从图甲可以看出：组成DNA 分子的两条链的方向是________的；从图乙可以看出：组成DNA 分子的两条链相互缠绕成________的________结构。

2．根据相关知识回答下列问题。

(1)已知在DNA 分子的一条单链中A ＋C T ＋G
＝m ，则另一条互补链中这种比例是________，这个比例关系在整个DNA 分子中是________。

(2)若DNA 分子的一条单链中A ＋T C ＋G
＝k ，则另一条互补链中这种比例是__________，而在整个DNA 分子中是________。

(3)如果DNA 分子的一条链中的A 占15%，互补链中的A 占25%，则整个DNA 分子中A 占________。

——★参考答案★——
课堂检测
1．(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸长链的片段腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)氢键A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向规则
双螺旋
[解析](1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。

(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。

(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。

(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。

(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。

2．(1)1
m1(2)k k(3)20%。