第2节 DNA分子的结构
1．体验DNA分子双螺旋结构模型的制作过程，学会制作DNA分子的模型。 2．掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。(重、难点)
DNA 双 螺 旋 结 构 模 型 的 构 建
1．构建者
美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 2．模型构建历程
3．制作模型
(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制作若干个磷酸、脱氧核糖和碱基
②若干个脱氧核苷酸
③脱氧核苷酸链
④DNA分子的平面结构
⑤DNA分子立体结构
[合作探讨]
探讨1：写出脱氧核苷酸的化学元素组成、结构和种类。
提示：脱氧核苷酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖构成的，由于碱基的不同，脱氧核苷酸有4种。
探讨2：制作DNA分子的双螺旋结构模型时，发现制成的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”、“扶手”之间的“阶梯”、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是什么？
提示：磷酸和脱氧核糖、碱基对、氢键、碱基互补配对原则。 [思维升华]
理清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
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的量等于T的量、C的量等于G的量 【解析】 根据发展史可知，沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
【答案】 B
2．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。下列说法中正确的是( ) 【导学号：10090087】
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
【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。
【答案】 C
识读DNA分子的平面结构，并填充下面表格中有关内容：
DNA 分 子 的 结 构
基本组成元素 组成物质 基本组成单位 整体结构 外侧 结构 特点 内侧 C、H、O、N、P ①磷酸，②脱氧核糖，③碱基 ④脱氧核苷酸，共4种 由两条链按反向平行 方式盘旋成双螺旋结构 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即A(腺嘌呤)一定与⑧胸腺嘧啶配对，C(胞嘧啶)一定与⑥鸟嘌呤配对
[合作探讨]
探讨1：在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例关系如何？
提示：脱氧核糖∶磷酸∶碱基＝1∶1∶1。
探讨2：已知A—T之间有2个氢键，G—C之间有3个氢键，有什么特点的DNA分子相对稳定？
提示：G—C对数越多，DNA分子越稳定。
探讨3：在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在DNA分子一条单链中呢？
提示：整个双链DNA分子中，嘌呤总数等于嘧啶总数，因为A＝T，G＝C，所以A＋G＝T＋C。在DNA分子一条单链中，上述关系一般不成立。
[思维升华]
1．碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性