一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建(1)模型名稱： 結(jié)構(gòu)模型。(2)構(gòu)建者：美國生物學(xué)家 和英國物理學(xué)家 。
2．DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
(1)兩條脫氧核苷酸鏈按 方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (2)② 和① 交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架； 排列在內(nèi)側(cè)。 (3)堿基互補(bǔ)配對原則：⑤ 一定與T(胸腺嘧啶)配對；G(鳥嘌呤)一定與⑦ 配對。
一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1．仔細(xì)閱讀教材P47～48沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的故事，探究下列問題：(1)沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，借鑒利用了他人的哪些經(jīng)驗(yàn)和成果？
提示：①當(dāng)時(shí)科學(xué)界已發(fā)現(xiàn)的證據(jù)；②英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的X射線衍射圖譜；③奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果，腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。(2)沃森和克里克在構(gòu)建模型過程中，出現(xiàn)了哪些錯(cuò)誤？提示：①將堿基置于螺旋外部。②以相同堿基進(jìn)行配對連接雙鏈。
2．判斷正誤：(1)在DNA模型構(gòu)建過程中，沃森和克里克曾嘗試構(gòu)建三螺旋結(jié)構(gòu)模型。 ( )(2)沃森和克里克在構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型過程中，堿基配對方式經(jīng)歷了相同堿基配對到嘌呤與嘧啶配對的過程。 ( )
二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1．觀察教材P49圖3－11，結(jié)合制作模型體驗(yàn)，探討下列問題：(1)DNA分子中同一條鏈和兩條鏈中連接相鄰兩個(gè)堿基的結(jié)構(gòu)有何不同？提示：同一條鏈中連接相鄰兩個(gè)堿基的結(jié)構(gòu)是—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—；兩條鏈中連接相鄰兩個(gè)堿基的結(jié)構(gòu)是氫鍵。
(2)利用相同數(shù)量的材料，制作同樣長度的雙鏈DNA結(jié)構(gòu)，你與周圍其他同學(xué)制作DNA分子在結(jié)構(gòu)上差異主要體現(xiàn)在哪里？提示：體現(xiàn)在雙鏈內(nèi)側(cè)堿基對的排列順序上。(3)運(yùn)用堿基互補(bǔ)配對原則分析，在所有的雙鏈DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值相同嗎？在DNA分子的一條鏈中是否存在同樣的規(guī)律？
提示：①相同。在雙鏈DNA分子中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，即A＋G＝T＋C，可得(A＋G)/(T＋C)＝1，因此雙鏈DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值相同。②在單鏈DNA分子中不存在同樣的規(guī)律，因?yàn)锳與T，G與C不一定相等。
(4)結(jié)合DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，歸納DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的 原因。提示：①DNA分子由兩條脫氧核苷酸長鏈盤旋成粗細(xì)均勻、螺距相等的規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。③DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的中間為堿基對，堿基之間形成氫鍵，從而維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。④DNA分子之間對應(yīng)堿基嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行配對。
2連線：(將下列能組成核苷酸的分子進(jìn)行連線)
DNA分子中的堿基計(jì)算規(guī)律1．堿基互補(bǔ)配對原則
[特別提醒] (1)在DNA單鏈中，A與T、G與C也可能相等。 (2)(A＋T)/(G＋C)的比值雖然能體現(xiàn)DNA分子的特異性，但不同的DNA分子中該值有可能相同。
[例1]　下圖為DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。請據(jù)圖回答：
(1)從主鏈上看，兩條單鏈________平行；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈________。 (2)________和________相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架。 (3)圖中有________種堿基，________種堿基對。 (4)含有200個(gè)堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個(gè)。請回答：
①該DNA片段中共有腺嘌呤________個(gè)，C和G構(gòu)成的堿基對共________對。 ②在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，________堿基對的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性越高。
[解析]　(1)從主鏈上看，兩條單鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈遵循堿基互補(bǔ)配對原則。 (2)脫氧核糖與磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。 (3)圖中涉及4種堿基，4種堿基之間的配對方式有兩種，但堿基對的種類有4種，即A－T、T－A、G－C、C－G。 (4)假設(shè)該DNA片段只有A、T兩種堿基，則200個(gè)堿基，100個(gè)堿基對，含有200個(gè)氫鍵，而實(shí)際上有260個(gè)氫
[答案]　(1)反向　堿基互補(bǔ)配對　　(2)脫氧核糖　磷酸　　(3)4　4　　(4)①40　60?、贕與C
[例2]　一個(gè)DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子上堿基總數(shù)的24%，則這個(gè)DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈上堿基數(shù)目的 (　　) A．44%　　　　　　　　B．24% C．14% D．28%
[解析]　畫出DNA簡圖(如圖所示)。依題意，列出等量關(guān)系：(A1－G1)/G1＝40%→A1＝1.4G1①，而在整個(gè)DNA分子中：(A1＋G1)/200＝24%→A1＋G1＝48②，聯(lián)立①②得：A1＝28。整個(gè)DNA分子中A1＝T2，因此正確答案是D。
雙鏈DNA分子中堿基數(shù)量關(guān)系的歸納 (1)堿基互補(bǔ)配對原則的應(yīng)用：在雙鏈DNA分子中，四種堿基的比例和為1。 (2)A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T＝A＋C＝G＋T＝總堿基數(shù)的1/2。
(3)互補(bǔ)堿基之和的比值[(A＋T)∶(C＋G)]在已知鏈、互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中相等；非互補(bǔ)堿基之和的比值[如(A＋C)∶(T＋G)]在已知鏈與互補(bǔ)鏈間互為倒數(shù)，在整個(gè)DNA分子中該比值為1。 (4)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，某種堿基的比例等于其在每條鏈上所占比例的平均值。
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第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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