2016-2017学年高中生物 第3章 第2节 DNA分子的结构课时作业 新人教版必修2

第2节 DNA分子的结构

【目标导航】 1.阅读教材图文，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。2.结合教材图3－11和相关模型，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。

一、DNA双螺旋结构模型的构建(阅读P47－48)

1．构建者

美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

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分子具有稳定的直径。

(2)意义：

①能解释A、T、G、C的数量关系；

②能解释DNA的复制；

③模型与X射线衍射照片完全相符。

二、DNA分子的结构(阅读P49)

1．填图

右图为DNA分子的双螺旋结构模型图，试着完成相关内容。

(1)写出图中各部分的名称：

①胸腺嘧啶(T)；②脱氧核糖；③磷酸；④胸腺嘧啶脱氧核苷酸；⑤碱

基对；⑥腺嘌呤(A)；⑦鸟嘌呤(G)；⑧胞嘧啶(C)。

(2)图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对

之间靠氢键连接。其中A－T之间是2个氢键，G－C之间是3个氢键。

2．双螺旋结构特点

(1)DNA分子是由两条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

判断正误：

(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G。( )

(2)A—T碱基对和G—C碱基对具有相同的形状和直径，使DNA分子具有稳定的直径。( )

(3)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。( )

(4)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。( )

(5)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。( )

(6)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。( )

答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√

一、DNA双螺旋结构模型的构建

1．DNA分子结构层次

基本组成元素：C、H、O、N、P

↓

基本组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基

↓

基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)

↓

DNA单链：脱氧核苷酸链

↓

DNA双链

↓

空间结构：DNA分子双螺旋结构

2．制作DNA双螺旋结构模型

(1)制作原理

DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。

(2)制作程序

①使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。

②根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。

1.写出脱氧核苷酸的化学元素组成、及种类。

答案脱氧核苷酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，脱氧核苷酸有4种。

2．根据沃森和克里克的模型，你认为DNA分子的空间结构是怎样的？

答案两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构。

1．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是( )

A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像

B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型

C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系

D．富兰克林和查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量

【问题导析】(1)在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱；

(2)查哥夫发现了A量等于T量、C量等于G量。

(3)沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。

答案 B

【一题多变】

在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，其中圆圈代表磷酸，下列说法正确的是( )

A．方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基

B．两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接，以形成DNA的单链

C．曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈上

D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同

答案 C

解析方形代表含氮碱基，在DNA中有A、T、C、G四种，没有U，A错误；DNA中一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈相连接以形成DNA单链，而不是两个圆圈之间，B错误、

C 正确；两条DNA 单链的位置关系是反向平行，

D 错误。

二、DNA 分子的结构

1．DNA 分子的空间结构分析

2.巧记DNA 分子的组成及结构的“五、四、三、二、一”

3．DNA 分子结构中的碱基计算

(1)共性：不因生物种类的不同而不同。

A T ＝T A ＝1；G C ＝C G ＝1；A ＋C T ＋G ＝A ＋G T ＋C

＝1。 (2)特异性：A ＋T G ＋C

的值在不同DNA 分子中是不同的，是DNA 分子多样性和特异性的表现。 (3)相关计算

①腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A ＝T ，G ＝C 。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A ＋G ＝T ＋C 。一条链中的A 和另一条链中的T 相等，可记为A 1＝T 2，同样：T 1＝A 2，G 1＝C 2，C 1＝G 2。