《2019-2020學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教版必修2（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)1體驗(yàn)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作過程，學(xué)會制作DNA分子的模型。2掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并會進(jìn)行相應(yīng)的堿基計算。(重、難點(diǎn))知識點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)生用書P45閱讀教材P47P491DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)寫出下圖中各部分的名稱胸腺嘧啶(T)；脫氧核糖；磷酸；堿基對；腺嘌呤(A)；鳥嘌呤(G)；胞嘧啶。(2)雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)DNA分子是由兩條鏈構(gòu)成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是：A與T配對，G與C

2、配對。堿基之間這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對原則。1解讀DNA結(jié)構(gòu)模型的三個關(guān)鍵(1)(2)(3)2利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子結(jié)構(gòu)3DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。(2)多樣性：不同DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)量不同，排列順序多種多樣。n個堿基對構(gòu)成的DNA分子中，排列順序有4n種。(3)特異性：每種DNA都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。1(2019濱州高一檢測)下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是()A每個DNA分子中通常都含有四種脫氧核苷酸BDNA分子的兩條鏈反向平行CDNA兩條鏈上

3、的堿基以氫鍵相連，且A與T配對，G與C配對D每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基解析：選D。通常情況下，DNA分子中每個脫氧核糖上連接兩個磷酸和一個堿基，位于兩條鏈兩端的脫氧核糖連接著一個磷酸和一個堿基。2下圖表示某同學(xué)在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，制作的一條脫氧核苷酸鏈，下列表述不正確的是()A能表示一個完整脫氧核苷酸的是圖中的a或bB圖中與每個五碳糖直接相連的堿基只有1個C相鄰脫氧核苷酸之間通過化學(xué)鍵連接起來D從堿基上看，缺少的堿基是T解析：選A。圖中所示只有a表示的是一個完整的脫氧核苷酸；圖中與五碳糖直接相連的堿基只有1個；表示的是磷酸二酯鍵，相鄰的脫氧核苷酸通過此鍵相連接；脫氧核苷

4、酸中的堿基共有4種，即A、G、C、T。知識點(diǎn)二DNA分子中的相關(guān)計算學(xué)生用書P46結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，歸納DNA分子中的有關(guān)計算規(guī)律。(1)以DNA雙鏈為研究對象時堿基數(shù)量的關(guān)系A(chǔ)、T、G、C的關(guān)系：AT，GC。非互補(bǔ)堿基和之比：(AG)/(TC)(AC)/(TG)1。結(jié)論：DNA中非互補(bǔ)堿基之和相等。(2)以DNA單鏈為研究對象時堿基數(shù)量的關(guān)系A(chǔ)1T2，G1C2，C1G2，T1A2。若1鏈中(A1G1)/(T1C1)m，則2鏈中(A2G2)/(T2C2)1/m。結(jié)論：兩鏈間非互補(bǔ)堿基和之比互為倒數(shù)。(3)DNA雙鏈和單鏈中堿基數(shù)量的關(guān)系若雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1T1n%

5、，則A1T1A2T2n%，所以ATn%。結(jié)論：在同一DNA分子中，單鏈中某互補(bǔ)堿基之和所占的比例與雙鏈中該互補(bǔ)堿基之和所占的比例相等。若1鏈中A1占比例為X1，2鏈中A2占比例為X2，則整個DNA分子中A占比例為(X1X2)/2。結(jié)論：某堿基占雙鏈DNA堿基總數(shù)的比例等于相應(yīng)堿基占相應(yīng)單鏈比例和的一半。解答此類問題分三步第一步：(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。第二步：畫一個DNA分子簡圖，標(biāo)出已知和求解，并分析堿基之間的關(guān)系。第三步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則及其推論進(jìn)行解答。1在雙鏈DNA分子

6、中，有關(guān)四種堿基的關(guān)系，下列等式中錯誤的是()A.BCAGTC DATGC答案：D2若一個雙鏈DNA分子的G占整個DNA分子堿基的27%，并測得DNA分子一條鏈上的A占這個鏈堿基的18%，則另一條鏈上的A的比例是()A9%B27%C28% D46%解析：選C。G占整個DNA分子的27%，依堿基互補(bǔ)配對原則可知：GC27%，GC54%，那么AT154%46%，又因?yàn)樗娜魏我粭l鏈中AT46%，其中一條鏈中的A18%，則此鏈中T46%18%28%，另一條鏈中A28%。3某DNA分子中，胞嘧啶與鳥嘌呤共占堿基總量的46%，其中一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的28%，則另一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的百

7、分比為()A46% B26%C54% D24%解析：選B。假設(shè)這段DNA分子中分為H鏈和L鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，列出：(GHCH)%(CLGL)%總(GC)%，故GLCL46%。同理，(AHTH)%(ALTL)%總(AT)%，即ALTL54%，AHTL28%，故AL54%28%26%。核心知識小結(jié)要點(diǎn)回眸規(guī)范答題 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)兩條鏈反向平行。(2)脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。(3)堿基通過氫鍵連接成堿基對，排列在內(nèi)側(cè)。 雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基數(shù)嘧啶堿基數(shù)，即AGTC。 互補(bǔ)堿基之和的比例在DNA的任何一條鏈及整個DNA分子中都相等。 在DNA分子中

8、，含GC堿基對越多的DNA分子相對越穩(wěn)定。 非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，而在整個DNA分子中比值為1。學(xué)生用書P47拓寬教材1(必修2 P50“模型建構(gòu)”改編)下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是()解析：選C。脫氧核苷酸之間的連接點(diǎn)是在一個脫氧核苷酸的磷酸和另一個脫氧核苷酸的脫氧核糖之間，A、B兩項錯誤；磷酸分別與兩個脫氧核糖的5號、3號碳原子相連，C項正確，D項錯誤。2(必修2 P51拓展題改編)(1)如果DNA分子一條鏈H1中的(AC)/(TG)為m，那么互補(bǔ)鏈H2中(AC)/(TG)為_；在整個DNA分子中，該比值為_。(2)在雙鏈DNA分子中，若某

9、一條鏈中(AT)/(GC)n，則在另一條鏈中(AT)/(GC)的比值是_；在整個DNA分子中(AT)/(GC)的比值是_。答案：(1)1(2)nn精練好題3下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的DNA片段(其中代表磷酸)，下列為幾位同學(xué)對此圖的評價，其中正確的是()A甲說：該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯誤B乙說：該圖有一處錯誤，就是U應(yīng)改為TC丙說：該圖有三處錯誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖D丁說：如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖就是正確的解析：選C。題圖中有三處錯誤，錯誤一：組成DNA分子的五碳糖應(yīng)該是脫氧核糖，所以圖中的核糖應(yīng)改為脫氧核糖。錯誤二：堿基應(yīng)為A、T、G、C四種，圖中

10、的U應(yīng)改為T。錯誤三：單鏈中脫氧核苷酸之間的連接形式不應(yīng)該是磷酸與磷酸相連，而是磷酸與脫氧核糖相連。4(2019昆明高一檢測)某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，在一條鏈中所用堿基模型ACTG為1234，則該模型中四種堿基模型的比例應(yīng)為()A1234B3412C1111 D2323解析：選D。DNA雙鏈中A與T配對，C與G配對，所以已知比例的這條鏈上的A(T)數(shù)量與另一條鏈上的T(A)數(shù)量相等，C(G)數(shù)量與另一條鏈上的G(C)數(shù)量相等，故另一條鏈中A、C、T、G數(shù)量之比為3412，兩比值對應(yīng)相加，即得到整個DNA雙鏈中四種堿基數(shù)量的比為2323。5(2019濟(jì)寧高一檢測)某DNA分子中AT占

11、整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占DNA分子堿基總數(shù)的比例是()A35% B29%C28% D17.5%解析：選D。已知該DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數(shù)的比例為44%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，AT，GC，所以AT22%，則GC50%22%28%。又已知一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即G121%，在雙鏈DNA分子中，G(G1G2)/2，解得互補(bǔ)鏈(b)上G22GG135%，則G2占雙鏈堿基總數(shù)的比例為35%/217.5%。6(2019煙臺高一檢測)下圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答下列問題

12、：(1)圖甲表示DNA片段的_結(jié)構(gòu)，圖乙表示DNA片段的_結(jié)構(gòu)。(2)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱：2_、5_。(3)從圖中可以看出DNA分子的兩條鏈?zhǔn)怯蒧和_交替連接形成的。(4)連接堿基對的化學(xué)鍵是_，堿基配對的方式如下：_與_配對；_與_配對。(5)從圖甲中可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是_的，從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成規(guī)則的_結(jié)構(gòu)。解析：(1)圖甲表示DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，圖乙表示DNA分子的立體(空間)結(jié)構(gòu)。(2)圖中2表示一條脫氧核苷酸單鏈片段，而5表示腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)從圖甲的平面結(jié)構(gòu)可以看出，DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架

13、。(4)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且有一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。(5)根據(jù)圖甲可以判斷：組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模粡膱D乙可以看出組成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈相互纏繞成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。答案：(1)平面立體(或空間)(2)一條脫氧核苷酸單鏈片段腺嘌呤脫氧核苷酸(3)脫氧核糖磷酸(4)氫鍵A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向平行雙螺旋學(xué)生用書P107(單獨(dú)成冊)1(2019連云港高一檢測)脫氧核苷酸的正確組成圖示應(yīng)為圖中的()解析：選D。堿基應(yīng)該連接在脫氧核糖的第1號碳原子上，磷酸連接在脫氧核糖的第5號碳原子上，只有D項連

14、接正確。2某同學(xué)制作的堿基對模型如圖，下列對其分析正確的是()A模型中的圓圈表示磷酸基團(tuán)B模型中的五邊形表示核糖C模型中的A和T之間的雙線表示磷酸二酯鍵D模型中的A表示腺苷答案：A3DNA分子的基本骨架是()A磷脂雙分子層B規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)C由脫氧核糖和磷酸交替連接而成D堿基的連接解析：選C。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA的基本骨架。雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA的立體結(jié)構(gòu)。4(2019西安高一檢測)由1對氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有1個腺嘌呤，則它的其他組成成分應(yīng)是()A3個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶B2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胞嘧啶C2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺

15、嘧啶D2個磷酸、2個脫氧核糖和1個尿嘧啶解析：選C。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，AT、CG，則這一對氫鍵連接的脫氧核苷酸可表示為，可見它的其他組成應(yīng)是2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶。5下表為生物學(xué)家在分析大麥、果蠅、豬、牛和人等生物DNA堿基比例時得到的結(jié)果：生物的種類大麥果蠅豬牛人1.211.371.431.311.52根據(jù)上表，可獲得的最恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是()ADNA分子具有特異性BDNA分子具有多樣性CDNA分子具有遺傳性DDNA分子具有特異性和多樣性解析：選D。在雙鏈DNA分子中，AT，GC，但的比值因生物種類不同而不同，每一種生物都有其特定的比值，這就構(gòu)成了DNA分子的特異性；不同生物，其

16、比值又不同，這就構(gòu)成了DNA分子的多樣性。6. (2019湖南益陽期末)以下四個雙鏈DNA分子中穩(wěn)定性最差是()AGCTAAACCTTACG其中A占25%BGCTAACCTTACGA其中T占30%CGCAACCTTACGTA其中G占25%DTAAACCGCTTACG其中C占30%解析：選B。由題意知，A選項的DNA分子中A25%，則GC25%；B選項中的DNA分子中T30%，因此GC20%；C選項中的DNA分子的GC25%；D選項中的DNA分子中GC30%；因此四個選項中D選項中的DNA分子的G、C堿基對的比例最高，該DNA分子最穩(wěn)定，B中G、C堿基對最少，穩(wěn)定性最差。7如果有人給你一種單鏈D

17、NA的樣品，你不相信，于是你對樣品做了核苷酸組成分析，以下能證明你的樣品一定是單鏈DNA的數(shù)據(jù)是()A38%A，12%C，12%G，38%UB22%A，32%C，17%G，29%UC22%A，32%C，17%G，29%TD38%A，12%C，12%G，38%T解析：選C。雙鏈DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基數(shù)量一定相等，如果配對堿基數(shù)量不相等則一定是單鏈DNA分子，且DNA分子中不含有堿基U。8(2019山東師大附中學(xué)分認(rèn)定)2017年7月，科學(xué)家們揭開了關(guān)于染色質(zhì)中DNA的世紀(jì)之謎，首次在人類活細(xì)胞的細(xì)胞核中實(shí)現(xiàn)了3D基因組成像。這項研究可能有助于改寫DNA結(jié)構(gòu)的教科書模型。下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)

18、的敘述，錯誤的是()A組成DNA的堿基排列在內(nèi)側(cè)，互補(bǔ)鏈間的堿基配對有一定的規(guī)律性B脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序決定了DNA分子的多樣性C雙鏈DNA分子中，若一條鏈的GT12，則另一條鏈的CA21D沃森和克里克研究DNA分子結(jié)構(gòu)時，運(yùn)用了建構(gòu)物理模型的方法答案：C9在含有四種堿基的DNA片段中，有腺嘌呤a個，占該片段全部堿基的比例為b，則下列有關(guān)敘述正確的是()Ab0.5 Bb0.5C胞嘧啶為a(1/2b1)個D胞嘧啶為b(1/2a1)個解析：選C。由題意知，該DNA片段中含有A、G、C、T四種堿基。在雙鏈DNA分子中AT，所以b0.5，不可能等于0.5。在DNA分子中，A有a個，占全部堿基的比

19、例為b，則堿基總數(shù)為a/b。GCa/2baa(1/2b1)個。10(2019淄博高一檢測)在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述錯誤的是()A脫氧核苷酸數(shù)磷酸數(shù)堿基總數(shù)mB堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m2n)/2C兩條鏈中AT的數(shù)量為2nDG的數(shù)量為mn答案：D11(2019廣州高一檢測)某DNA分子中，GC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(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%解析：選B。由于DNA分子中(GC

20、)之和在整體中的比例與在單鏈DNA中該比例均相等，可推出該已知鏈中GC35.8%，又因T與C分別占32.9%與17.1%，可求出該鏈中的A為1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%18.7%。其互補(bǔ)鏈中T和C應(yīng)與該鏈中A與G的含量相等。12下列與生物體內(nèi)核酸分子功能多樣性無關(guān)的是()A核苷酸的組成種類 B核苷酸的連接方式C核苷酸的排列順序 D核苷酸的數(shù)量解析：選B。核酸包括DNA和RNA，兩種物質(zhì)功能不同。DNA由4種脫氧核苷酸組成，RNA由4種核糖核苷酸組成；核苷酸的數(shù)量和排列順序的不同，決定了核酸分子結(jié)構(gòu)的多樣性，結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性；組成核酸的核

21、苷酸分子之間都是通過磷酸二酯鍵連接的。13某同學(xué)用紙片、細(xì)線等材料及剪刀、針等工具制作了一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?；卮鹣铝信c模型制作有關(guān)的問題：(1)下圖是該同學(xué)剪出來的一些小紙片，若C代表堿基，則A和B分別代表什么？(2)如果用線段的條數(shù)表示堿基對之間氫鍵的數(shù)目，請用線條連接下列堿基對。(3)請畫出含三個脫氧核苷酸的DNA單鏈圖。解析：(1)通常用圓圈表示磷酸，用五邊形表示脫氧核糖，而4種堿基形狀各不相同。(2)G和C之間是3個氫鍵連接。A和T之間是2個氫鍵連接。(3)畫圖時要注意：脫氧核糖的1號碳原子上連堿基，5號碳原子上連磷酸，3號碳原子上連另一個脫氧核苷酸的磷酸。答案：(1)磷酸脫氧核

22、糖(2)(3)14已知多數(shù)生物的DNA分子是雙鏈的，但也有個別生物的DNA分子是單鏈的。有人從兩種生物中提取出DNA分子，分析它們的堿基比例如下，請據(jù)表分析下列問題：生物ATCG甲25351921乙31311919(1)從生物_的堿基比例來看，它的DNA分子的結(jié)構(gòu)應(yīng)為_鏈，是極少數(shù)病毒具有的。(2)從生物_的堿基比例來看，它代表著大多數(shù)生物種類DNA分子的結(jié)構(gòu)，其堿基構(gòu)成特點(diǎn)為_。解析：雙鏈DNA分子的兩條鏈之間由氫鍵相連，堿基之間的連接遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A等于T，G等于C，若AT，GC，則說明該DNA分子不是雙鏈，而是單鏈。答案：(1)甲單(2)乙AT，GC15DNA指紋技術(shù)正發(fā)揮著越

23、來越重要的作用，在親子鑒定、偵查罪犯等方面是目前最為可靠的鑒定技術(shù)。請思考回答下列有關(guān)DNA指紋技術(shù)的問題：(1)下圖為通過提取某小孩和其母親以及待測定的三位男性的DNA并進(jìn)行DNA指紋鑒定的部分結(jié)果。則該小孩的真正生物學(xué)父親是_。(2)現(xiàn)在已知除了同卵雙生雙胞胎外，每個人的DNA都是獨(dú)一無二的，就好像指紋一樣，這說明了DNA分子具有_性。(3)為什么用DNA做親子鑒定，而不用RNA?_。解析：(1)觀察題圖可知，孩子的DNA指紋圖譜一部分與母親相同，另一部分應(yīng)該與父親的DNA指紋圖譜相同，所以孩子的真正生物學(xué)父親是B。(2)除同卵雙生雙胞胎外，每個人的DNA不同且每個人的DNA是獨(dú)一無二的，說明了DNA分子具有特異性。(3)DNA是人類的遺傳物質(zhì)，所以用DNA做親子鑒定。答案：(1)B(2)特異(3)因?yàn)镈NA是人類的遺傳物質(zhì)12