第二节DNA的分子结构和特点
第3单元 第1章 第2节 DNA的分子结构
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3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是： 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胸腺嘧啶(T) 和 胞嘧啶(C) 。因此脱氧核糖核苷酸也有 四 种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者： 沃森和克里克 。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸 长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。
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(2)结构
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3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现 右手双螺旋结构 。 (2)多样性：碱基对的 排列方法 在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的 特定排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
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[合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相 等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？
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(1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C 对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。
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3．DNA分子中碱基计算常用规律
A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA
分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
A1＋T1 A1＋T1＋G1＋C1
《第二节 DNA的分子结构和特点》课件2
2.判断生物细胞中的核酸情况
类型 核酸种类 碱基种类 A 、C、G、T、U ______________ A、C、G、T、U A 、C、G、T ___________ A 、C、G、U ___________ 核苷酸的种类 脱氧核苷酸和核糖核 ___________________ 苷酸共8种 _________ 脱氧核苷酸和核糖核 苷酸共8种 脱氧核苷酸4种 ______________ 核糖核苷酸4种 ______________
人
细菌 T2噬 菌体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DNA和RNA
D NA和RNA _________ D NA ____ RNA _____
流感 病毒
比较核苷酸的种类 (1)核酸的基本单位是核苷酸，包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸 两大类。 (2)脱氧核苷酸有4种，即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷 酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸；核糖核苷酸也 有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核 糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。
请思考： 1.用DNA分子辨别真伪的依据是什么？ 2.DNA分子的结构有何特点？
课时目标 1.简述核酸的分子 组成 理 解
探究点 ◆比较DNA与RNA的分子组成 ◆判断生物细胞中的核酸情况 ◆分析DNA分子的多样性和稳定
2.概述DNA的分子 性
结构及其特点 ◆总结DNA分子中的碱基计算规 律
主题一 DNA的分子结构
3.卡伽夫法则
T，G=C (1)嘌呤数等于嘧啶数：A= _________ 。
A+T G+C (2)互补碱基之和：____≠____ 。 【想一想】某同学认为DNA分子的平面结构很像一架“梯 子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”之间的“阶梯”分别 代表DNA分子结构的哪些成分？
DNA的分子结构和特点无答案
第二节 DNA 的分子结构和特点❶与DNA 分子相比，RNA 分子中特有的碱基是( )A ．尿嘧啶(U)B ．鸟嘌呤(G)C ．腺嘌呤(A)D ．胞嘧啶(C)❷根据碱基互补配对原则，以下碱基配对正确的是( )A ．G 与TB ．A 与AC ．U 与TD ．G 与C❸在DNA 分子的一条单链中，相邻的碱基A 与T 是通过什么连接的() A ．肽键B ．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—C ．氢键D ．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—❹在双链DNA 分子中，有关四种碱基的关系，下列等式中错误的是() A.C T ＝G A B.A T ＝G CC ．A ＋T ＝G ＋CD ．A ＋G ＝T ＋C❺下列能正确表示DNA 片段的结构示意图的是( )A BC D图321❻在不同的双链DNA分子中，正常情况下，不是稳定不变的是()A．脱氧核糖和磷酸的交替排列B．碱基对的排列顺序C．(A＋C)/(T＋G)的碱基数量比D．碱基配对方式❼在双螺旋DNA模型搭建实验中，使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体，为了逼真起见，A与T之间以及C与G之间最好分别钉()A．2和2个钉B．2和3个钉C．3和2个钉D．3和3个钉❽一对同源染色体上的两个DNA分子之间最可能相同的是()A．碱基排列序列B．碱基数目C．碱基种类D．(A＋T)/(G＋C)的值❾双链DNA分子的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。
上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为()A．0.4、0.6 B．2.5、1.0C．0.4、0.4 D．0.6、1.0○10[2015·浙江10月选考] 图322表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。
其中存在的错误有()图322A．3处B．5处C．7处D．8处○11下列有关染色体、DNA、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A．由A、C、T、U四种碱基参与合成的核苷酸共有6种B．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子C．磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架D．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基○12[2016·浙江温州十校联合体期中] 有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A．DNA单链上相邻碱基以氢键连接B．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成C．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架○13若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%，并测得DNA分子一条链上A占这条链碱基的28%，那么另一条链上A占整个DNA分子碱基的比例是() A．9% B．18%C．23% D．24%○14在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型()A．粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C．粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D．粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同○15从某种生物中提取的一个核酸分子，经分析A占a%，G占b%，且a＋b＝50%，C占20%，腺嘌呤共有150个，鸟嘌呤共有225个，则该生物肯定不是()A．蓝细菌 B. T2噬菌体C．酵母菌D．流感病毒○16某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()A BC D图323○17材料一在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。
(部编版)2020学年高中生物第三章第二节DNA的分子结构和特点教学案浙科版必修39
第二节 DNA 的分子结构和特点通过前面的学习，我们知道生物的遗传物质主要是DNA ，细胞生物和部分病毒的遗传物质都是DNA 。
那么DNA 究竟具有怎样的结构呢？如上图是坐落于北京中关村高科技园区的DNA 雕像和雅典奥运会中关于人类发现DNA 的过程，这就是科学家模拟的DNA 模型，下面就让我们重温科学家构建DNA 模型的研究历程，分析DNA 的结构特点。
一、DNA 分子的结构和特点1．基本单位2．双螺旋结构模型(1)该模型的构建者：美国学者沃森和英国学者克里克。
(2)写出图中①②③④的结构名称。
①A，②G，③腺嘌呤脱氧核苷酸，④氢键。
3．DNA分子结构的主要特点(1)两条链反向平行：脱氧核糖与磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架，排列在外侧；碱基排列在内侧。
(2)碱基互补配对原则：一条链上的A总与另一条链上的T配对，之间形成2个氢键；一条链上的G总与另一条链上的C配对，之间形成3个氢键。
(3)卡伽夫法则：在DNA分子中，A＝T，G＝C，有A＋G＝T＋C，但A＋T不一定等于G＋C。
方法链接DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基：A、G、C、T，相应地有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；二条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构。
如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：1．图中的[1]、[2]、[5]、[7]的名称分别是什么？答案[1]为碱基对、[2]为一条脱氧核苷酸单链片段、[5]为腺嘌呤脱氧核苷酸、[7]为氢键。
2．两条链之间的碱基是怎样结合的？配对有什么规律？答案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。
3．结构[2]中的相邻碱基C和A是如何连接的？答案连接方式为：C—脱氧核糖—磷酸基团—脱氧核糖—A。
4．该片段中，游离的磷酸基团有几个？答案2个。
5．现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N分子中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C—G碱基对多少个？这两个DNA分子中哪个结构更稳定？分析假设M分子只有A、T两种碱基，则200个碱基形成100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即G—C碱基对共60个。
DNA的分子结构和特点
碱基互补配对原则 DNA分子的多 样性和特异性
—T —T —G —G —C —C —T —A—
碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同
DNA分子中各种碱基的数量关系
１、双链DNA分子中： A=T， G=C； 即 A+G= T+C 或 A+C=T+G， 也即是：（A+G）/（T+C） = 1
G
A
C
（3）两条链上的碱基通过氢键 T 连结起来，形成碱基对，且遵循 碱基互补配对原则。
G
C
A C A T C
T G T A G
你注意到了吗？
两条长链上的脱氧核
糖与磷酸交替排列的
顺序是稳定不变的。
G
A
C
T
碱基配对方式不变 （碱基互补配对原则）
G
C
A C A T C
T G T A G
你注意到了吗？
• 5. 有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结 构有一个腺嘌呤，则它的其他组成是（ c ） • A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 • B．二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胞嘧啶 • C二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 • D二个磷酸、二个脱氧核糖和一个鸟嘌呤
1、每个DNA片断 中，游离的磷酸基 团有 2 个。 2、DNA的一条链上 相邻的脱氧核苷酸通 过 磷酸二酯键 连接。 3、碱基之间的配对方式有 两 种,A与T配对，G与C配对 . 4、配对的碱基之间以 氢键 相连，A与T之间形成 两 个 氢键，G与C之间形成 三 个氢键。
脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
RNA和DNA的区别
DNA分子的结构和特点
RNA
核糖
5种
细胞核 细胞质
C、 H、 O、 N、P
4种
在生命的旋梯上
沃森和克里克
1953年，美国生物学家沃森
（J．D.Watson，1928—）和英国物理学 家克里克（F.Crick，1916—2004），共同 提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又 一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分 子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命 性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝 尔生理学或医学奖。
D N A 分 子 的 结 构
基本单位:
主要特点 双 螺 旋 结 构
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接 构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢 键连接成碱基对。 稳定性 基本骨架、碱基互补 配对保证结构稳定性
DNA分子 结构特性
多样性 特异性
碱基对排列方式多样 4n 种 n代表碱基对数
第2节 DNA分子的结构和特点
DNA和RNA的比较
成分
（区别）
结构
分布
DNA
核酸
基本单位:
核苷酸 通 式 磷酸 核苷 戊糖 组成元素 C、 H、 O、 N、P 碱基
脱氧核糖
基本单位 碱基4种 脱氧核苷酸 有T 无U
4种 核糖
RNA
基本单位 碱基4种 核糖核苷酸 有U无T
4种
1. DNA(脱氧核糖核酸)的基本组成元素有哪些?
核糖核苷酸的种类
A
腺嘌呤核糖核苷酸
G
鸟嘌呤核糖核苷酸
C
胞嘧啶核糖核苷酸
U
尿嘧啶核糖核苷酸
DNA的分子结构和特点(第二课时)
【习题】若DNA分子中的一条链中，(A+T)/(G+C)=0.8，则上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
【教师】若一条DNA分子的一条链中有(A+G)/(T+C)=R，则上述比列在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
【教师】我们看到这个DNA的平面图，有没有觉得它像一个扶梯，外面的这些是扶手，里面的是踏板？那外面的扶手有什么特点呢？
【学生】思考讨论
【教师】扶手是磷酸和碱基相互交替排列的，位于主链的外侧，构成了主链的基本骨架而碱基排在主链的内侧。那碱基有什么特点呢？大家仔细看看。
【学生】A总是与T配对，G总是与C配对。
总体还可以。但是在说左右的时候，应该从学生角度来说，而不是从自己角度来讲左右的。在讲DNA的多样性时可以展开讲。如“你和猪的DNA有啥区别？”来增加课堂趣味性。有时也可讲点题外话，让学生兴奋兴奋。不写板书，不点PPT时可以走下讲台。
高师指导教师意见：
碱基数量关系的讲解可以给学生再多一点的思考时间。
【教师】上节课说过磷酸二酯键是羟基和磷酸基团脱去一份子水形成的。现在有一条由一百个脱氧核苷酸连接形成的脱氧核苷酸链，那么它脱去了几分子水，形成了几根磷酸二酯键？
【学生】99分子水，99根磷酸二酯键
【教师】如果是1000个脱氧核苷酸组成一个DNA分子，那要脱去几分子水啊？
【学生】998
【教师】DNA分子是双链的，这个意思就是1000个脱氧核苷酸形成两条链要脱去几分子水？跟肽键形成要脱去几分子水是一样的。脱去的水分子数与形成的磷酸二酯键数目相同=脱氧核苷酸数-脱氧核苷酸链的数目。
浙江高中生物必修二学案第三章第二节DNA的分子结构和特点
1．DNA 是由四种不同的(A 、G 、C 、T)脱氧核苷酸聚合而成的高分子化合物。
2．DNA 分子的双螺旋结构：①脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条脱氧核苷酸链(反向平行)，构成DNA 的基本骨架；②两条脱氧核苷酸链之间是碱基对，排列在内侧。
3．DNA 分子中碱基之间一一对应，遵循卡伽夫法则 (碱基互补配对)：A 一定与T 配对，A 和T 的分子数相等；G 一定与C 配对，G 和C 的分子数相等；但A ＋T 的量不一定等于G ＋C 的量。
依据卡伽夫法则可以确定是双链DNA 还是单链DNA 。
4．不同生物的DNA 碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。
5．基因是有遗传效应的DNA 片段，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
对应学生用书P491．DNA 的化学组成(1)基本组成元素：C 、H 、O 、N 、P 五种元素。
(2)基本单元：脱氧核苷酸。
(3)脱氧核苷酸分子组成：脱氧核苷酸⎩⎨⎧ 脱氧核苷⎩⎪⎨⎪⎧ 脱氧核糖碱基(A 、T 、G 、C )磷酸 (4)脱氧核苷酸的种类：①碱基组成：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
②种类：腺嘌呤脱氧核苷酸；鸟嘌呤脱氧核苷酸；胞嘧啶脱氧核苷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2．DNA 分子的结构特点[巧学妙记] DNA 结构的“五、四、三、二、一”五种元素：C 、H 、O 、N 、P ；四种碱基：A 、G 、C 、T ，相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构。
1．DNA 分子主要存在于细胞的什么部位？提示：DNA 分子主要存在于细胞核中的染色体上，在线粒体和叶绿体中有少量分布。
2．双链DNA 分子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？提示：嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数。
3．每个DNA 片段中，游离的磷酸基团数是多少？磷酸数∶脱氧核糖数∶含氮碱基数的比例是多少？提示：(1)2个；(2)1∶1∶1。
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DNA分子的结构与复制
专题复习导学案
【复习目标】
1.通过构建“DNA分子的平面结构图”模型，概述DNA分子结构及其特点，掌握碱基互补配对原则，并能用相关公式解题。
2.通过对DNA复制过程的模拟，概述DNA复制的过程、特点和意义，并能熟练地进行相关计算。
【教学过程】
一、DNA的分子结构和特点
1.请在以下方框中构建出含A-T, C-G两个碱基对的DNA分子片段结构示意图。
【真题】（2017年11月）图示为某真核生物DNA分子部分片段的结构示意图。
请判断下列叙述是否正确。
（1）①的形成需要DNA聚合酶催化（）
（2）②表示腺嘌呤脱氧核苷酸（）
（3）③的形成只能发生在细胞核（）
（4）若a链中A+T占48%,则DNA分子中G占26% （）
【变式】
（5）沃森、克里克发现DNA分子中各种不同直径的碱基以不
规则的方式，沿多核苷酸链排列（）
（6）G占的比例越高，DNA分子的热稳定性越高( )
（7）①可以用RNA聚合酶断裂，也可加热断裂（）
（8）该DNA分子两条链上的碱基A与T, C与G互补配对，称为卡伽夫法则（）
（9）有丝分裂末期染色体变为染色质时，图中a和β链解开成单链（）
（10）等位基因是指位于DNA分子的两条长链上的基因（）
（11）若该DNA分子的一条链中（A+G）/(T+C)=a则其互补链中该比值
为，此DNA分子中该比值为。
二、DNA的复制
例1.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到14NH
4
Cl培养液中，繁殖一代后提取
子代大肠杆菌的DNA（F
1DNA），将F
1
DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链，
然后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。
下列相关叙述中不正确的是（）
A.热变性处理导致F
1
DNA分子中的氢键断裂
B. 14NH
4
Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧
核苷酸
C.根据条带的数目和位置可以判断DNA的复制方式
D.未进行热变性处理的F
1
DNA密度梯度离心后在离心管
中只出现一个条带
请在框中绘制出DNA复制图解。
注：实线表示15N
虚线表示14N
【真题1】（2017年4月）若将处于G
1
期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。
下列叙述正确的是( )
请绘制出染色体和DNA的变化图像，以1条染色体为例，
用实线表示1H，虚线表示3H
A．每条染色体中的两条染色单体均含3H
B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C．每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D．每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸
链含3H
【真题2】（2019年1月学考）假设T
噬菌体的DNA含1000个碱基对，其中胞
2
噬菌体侵染细菌，释放出50个子代噬嘧啶占全部碱基的30%。
一个32P标记的T
2
菌体。
请判断下列叙述是否正确。
噬菌体( )
（1）用含32P的培养基可直接培养出32P标记的T
2
（2）噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供( ) （3）产生这些子代噬菌体共消耗了9800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸( ) （4）子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体( )
【巩固提升】
1.请判断下列相关叙述是否正确。
（1）烟草的遗传物质可被RNA酶水解（）
（2）肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA（）
（3）劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA（）
（4）T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸（）
（5）基因是具有遗传效应的DNA分子片段（）
（6）根据现有的科学发现，一切生物的遗传物质都是核酸（）
（7）亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息（）
（8）二倍体生物(2n=6)的某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图, 其中①～④表示染色体，据图分析，①②③含有该生物的一套遗传
物质（）
2. BrdU(5-溴尿嘧啶)与胸腺嘧啶结构类似,可与碱基A配对。
当染色体上的DNA 两条脱氧核苷酸链均含有BrdU时,经姬姆萨染料染色显浅蓝色,其余均显深蓝色。
将一个植物根尖分生区细胞放在含有BrdU的培养液中连续进行3次分裂。
下列叙述错误的是（）
A. 1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制
B. 第二次细胞分裂中期每条染色体中均有1条染色单体显深蓝色，另1条染色单体显浅蓝色
C．该细胞分裂n次后有2/2n的DNA存在不含 BrdU的脱氧核苷酸链
D．在第三次细胞分裂结束产生的细胞中含深蓝色染色体的细胞有2个。