第2节DNA分子的结构【目标导航】1.阅读教材图文，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。2.结合教材图3－11和相关模型，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。一、DNA双螺旋结构模型的构建(阅读P47－48)1．构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。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分子具有稳定的直径。(2)意义：①能解释A、T、G、C的数量关系；②能解释DNA的复制；③模型与X射线衍射照片完全相符。二、DNA分子的结构(阅读P49)1．填图右图为DNA分子的双螺旋结构模型图，试着完成相关内容。(1)写出图中各部分的名称：①胸腺嘧啶(T)；②脱氧核糖；③磷酸；④胸腺嘧啶脱氧核苷酸；⑤碱基对；⑥腺嘌呤(A)；⑦鸟嘌呤(G)；⑧胞嘧啶(C)。(2)图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对之间靠氢键连接。其中A－T之间是2个氢键，G－C之间是3个氢键。2．双螺旋结构特点(1)DNA分子是由两条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。判断正误：(1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G。()(2)A—T碱基对和G—C碱基对具有相同的形状和直径，使DNA分子具有稳定的直径。()(3)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()(4)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()(5)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()(6)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对。()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√一、DNA双螺旋结构模型的构建1．DNA分子结构层次基本组成元素：C、H、O、N、P↓基本组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基↓基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)↓DNA单链：脱氧核苷酸链↓DNA双链↓空间结构：DNA分子双螺旋结构2．制作DNA双螺旋结构模型(1)制作原理DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。(2)制作程序①使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。②根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。1.写出脱氧核苷酸的化学元素组成、及种类。答案脱氧核苷酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，脱氧核苷酸有4种。2．根据沃森和克里克的模型，你认为DNA分子的空间结构是怎样的？答案两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构。1．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是()A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系D．富兰克林和查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量【问题导析】(1)在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱；(2)查哥夫发现了A量等于T量、C量等于G量。(3)沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。答案B【一题多变】在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，其中圆圈代表磷酸，下列说法正确的是()A．方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基B．两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接，以形成DNA的单链C．曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈上D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同答案C解析方形代表含氮碱基，在DNA中有A、T、C、G四种，没有U，A错误；DNA中一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆圈相连接以形成DNA单链，而不是两个圆圈之间，B错误、C正确；两条DNA单链的位置关系是反向平行，D错误。二、DNA分子的结构1．DNA分子的空间结构分析分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对