3.2DNA的结构
2022-2023学年高一生物学人教版(2019)必修二
课前导学
【新知导学】
DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建者: 。
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 。
(2)意义
①能解释 的数量关系。
②能解释DNA的 。
③模型与X射线衍射照片推算的DNA双螺旋结构完全相符。
DNA的结构
1.平面结构
基本组成元素↓组成物质↓基本组成单位↓DNA
[①] ,[②] ,[③]
[④] ,共4种
两条链 平行
2.空间结构
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作 ,另一端有一个羟基(—OH),称作 ,两条单链走向 ,一条单链是从5′ 端到3′ 端的,另一条单链是从3′ 端到5′ 端的。
(2)DNA中的 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对 一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作 原则。
【问题思考】
在DNA模型的搭建实验中,若用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有4个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为多少?
答案
构建一个DNA的基本单位需要2个订书钉,构建一个含10对碱基的DNA双链片段,首先要构建20个基本单位,需要40个订书钉;将两个基本单位连在一起需要一个订书钉,连接10对碱基组成的DNA双链片段,需要将20个基本单位连成两条链,需要18个订书钉;碱基A有4个,A=T=4,那么G=C=6,A和T之间有两个氢键,G和C之间有三个氢键,碱基对之间的氢键需要4×2+6×3=26个订书钉连接。故需要40+18+26=84。
【成果检测】
1.DNA双螺旋结构的基本骨架由( )组成的
A.碱基 B.磷酸
C.脱氧核糖 D.脱氧核糖和磷酸
2.如图是DNA分子片段的结构模式图,①②③组成DNA分子的基本结构单位,其中排列在外侧,构成基本骨架的物质是( )
A.①② B.① C.②③ D.③
3.某双链DNA分子中,若甲链中(A+G)/(T+C)的比值为4,则此DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值为( )
A.1 B.1/4 C.2 D.4
4.关于DNA分子双螺旋结构的特点,叙述错误的是( )
A.DNA分子由两条反向平行的链组成
B.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
C.碱基对构成DNA分子的基本骨架
D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
答案以及解析
1.答案:D
解析:DNA双螺旋结构的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的,排列在外侧,D正确,ABC错误。故选D。
2.答案:C
解析:DNA的基本骨架由外侧交替排列的③磷酸和②脱氧核糖构成,C正确。故选C。
3.答案:A
解析:由于DNA中A与T配对,G与C配对,因此A-T,G-C,所以双链DNA分子中(A+G):(T+C)=1,A正确:故选A。
4.答案:C
解析:A、DNA分子是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,A正确;
B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,碱基排列在内侧,形成碱基对,B正确;
C、DNA分子的磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,C错误;
D、DNA分子上的两条链由氢键按照碱基互补配对原则连接形成碱基对,D正确。
故选C
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