DNA分子的结构国家优质课一等奖

二 DNA分子的结构和复制

高一生物组 石慧

学习目的

1．

DNA分子的结构特点

2．

DNA分子复制的过程和意义

重点和难点

1．

学习重点

（1） DNA分子的结构。

（2） DNA分子的复制。

2．

学习难点

（1） DNA分子的结构特点。

（2） DNA分子的复制过程。

学习过程: ———— 一．关于DNA结构的发现

————

阅读P59页，结合学案提示，了解科学家解开DNA结构之谜的历史过程。

〖提示〗1.（1）当时科学界已经发现的证据有：组成ＤNＡ分子的单位是脱氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射线衍射图谱；（3）美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照Ｘ射线衍射分析的实验数据建立模型的方法（因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自制的硬纸板构建ＤNＡ结构模型；（4）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量这一碱基之间的数量关系。

2.沃森和克里克根据当时掌握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下，他们否定了最初建立的模型。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。

沃森和克里克最初构建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的，即A与A、T与T配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年，沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，最终，构建出了正确的DNA模型。

————

二．DNA的结构

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阅读P60“DNA的结构”思考回答：

1.DNA的全称是？

2.其基本组成单位是？

3.一个脱氧核糖核苷酸由哪三部分组成？

4.脱氧核苷酸的碱基有哪几种？

5. DNA 分子的基本骨架是？

6.双螺旋结构中排列在内侧的是？

7.碱基对是？

8.碱基互补配对原则？

9. DNA分子为何能储存大量的遗传信息？

图一 脱氧核苷酸

聚合

成 D N A

例1.某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18％，那么鸟嘌呤的分子数占（

）

A．9％

B．18％

C．32% D．36％

例2 从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28％是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的（

）

A．26%

B．24%

C．14％

D．11％

【提示】

解此题目时，应先绘出两条链碱基符号，并注明含量，这样非常直观，便于推导和分析来理清解题思路，寻求解决方法。明确DNA的两条链中含碱基数目相同，且A＝T，G＝C，一条链中的A、T、G、C数量等于另一条链中的T、A、C、G数量，由此可解出答案。

————小

检

测————

一、选择题

1．DNA完全水解，得到的化学物质是（

）

A．氨基酸，葡萄糖，含氮碱基

B．氨基酸，核苷酸，葡萄糖

C．核糖，含氮碱基，磷酸

D．脱氧核糖，含氮碱基，磷酸

2．某生物细胞的DNA分子中，碱基A的数量占38％，则C和G之和占全部碱基的（

）

A．76％

B．62％

C．24％

D．12％

3．若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：G＝l：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（

）

A．l：2：3：4

B．3：4：l：2

C．4：3：2：1

D．1：3：2：4 4.DNA分子的一条单链中（A+G）／（T+C）=0.5，则另一条链和整个分子中上述比例分别等于（

）

A．2和1

B 0.5和0.5

C．0.5和1

D．1和1 二、简答题

某DNA分子含有5000个碱基对，其中T为4000个，则G为_______________个，脱氧核苷酸为_______________个，磷酸为_______________个。

————

三．DNA的复制

————

阅读P63-64的课本内容，回答以下问题：

1.何谓DNA 的复制？

2.复制发生在细胞周期的什么时期？

3．DNA复制的方式？

4.DNA 复制有何特点？

5.实验中哪一组的结果能说明DNA 分子的复制有这个特点？

6. DNA 复制时的模板是？原料是？

7. DNA复制按照什么原则进行？

8.简述复制的过程。

例3. DNA分子复制完毕后，新形成的DNA分子单链通常是 ( ) A、DNA母链的一个片段 B、和DNA母链之一完全相同

C、和母链DNA相同，但T被 U取代 D、和母链稍有不同

例4. 具有100个碱基对的DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶。如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 ( ) A、60个 B、80个 C、120个 D、180个

例5.含100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胞腺嘧啶脱氧核苷酸（ ），这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸（ ）个

A．10n-1 B．40n

C．40×2n-1 D．40×（2n－1）

例6. DNA双螺旋结构分子外侧的两条长链组成是 ( ) A、磷酸和碱基交替连接而成 B、碱基和脱氧核糖交替连接而成

C、磷酸和脱氧核糖交替连接而成 D、核糖之间连接而成

【课堂作业】

1、一条多肽链有500个氨基酸，则作为控制合成该多肽链的DNA分子的碱基的数目至少有 （ ）

A．250个 B．500个

C．1500个

D．3000个

152、某双链DNA分子带有N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，所提供的氮源为14N，连续复制四代之后，试管中带15有N同位素标记的DNA含量为

（ ）

A．12.5％ B．25％

C．50％ D．75％

3．右图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：

（1）组成DNA的基本单位是〔

〕 。

（2）若〔3〕为胞嘧啶，则〔4〕应是 （3）图中〔8〕示意的是一条 的片断。

（4）DNA分子中，由于〔 〕 具有多种不同排列顺序，因而构成了DNA分子的多样性。

（5）DNA分子复制时，由于解旋酶的作用使〔 〕

断裂，两条扭成螺旋的双链解开。