高中生物第3章第2节DNA分子的结构教案新人教版必修2

1、- -第2节DNA#子的结构学习目标核心素养. 了解科学家构建模型的研究历程。.理解并掌握 DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律。.学习制作DNAZ螺旋结构模型。.领悟模型建构在研究中的应用，体会持之 以恒的科学精神。.通过动手制作模型，培养观察能力，动手 能力及空间想象能力等，形成结构与功能观。一、DNA双螺旋结构模型的构建.构建者：沃森和克里克。.构建过程3.新模型的特点及意义(1)特点：A T碱基又与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）意义能解释A、T、G C的数量关系。能解释DNA勺复制。模型与X射线衍射照片完全相符。二、DNA分子的结构

2、1 .结构图示2.图示解读基本组成兀素C、H Q N、P组成物质ggL 脱氧核糖，磷酸基本组成单位脱氧核甘酸，共4种整体结构由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架内侧碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则,即T（胸腺喀咤）一定与腺喋吟酉对， C（胞喀咤）一定与鸟喋吟配对 TOC o 1-5 h z 判断对错（正确的打“，”，错误的打“X”）.沃森和克里克在构建 DNA螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对 到喋吟与喀咤配对的过程。（）.组成DN后子的基本单位是 4种脱氧核甘酸，其中所含的碱基是A、J G C.在DNA分子中一定存在

3、如下关系：C=T A=G（）.双链DNA子中的每个磷酸都与 2个五碳糖连接。（）提示：1. VX U（尿喀咤）只在RNA中含有，DNA中含有的是 T（胸腺喀咤）。X 在DNA子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在的关系：A= T, G= C。X 双链DNA分子中大多数磷酸与 2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。DNA分子的结构. DNA分子的结构(1)DNA单链：脱氧核甘酸分子连接成脱氧核甘酸链(如图)。(2)DNA双链：两条脱氧核甘酸单链以氢键相连形成(如图)。每个DNM段中。、？之间的数量比为1 ： 1 ： 1,游离的磷酸基团有 2个；一条核甘酸链中相邻两个核甘酸通过磷

4、酸二酯键相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键；每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接； 在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”相连接；若碱基对数为n,则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3n m). DNA分子的结构特性(1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。（2）多样性：DNA分子中碱基对（脱氧核甘酸对）的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性一遗传信息的多样性一生物多样性。（3）特异性：每种DNAW别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。巧学助记 DNA分子结构的“

5、五、四、三二条长处一种空.下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DN册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B 在DN酚子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱，A错误；查哥夫发现了 A的量总是等于T的量、C的量总是等于 G的量，沃森和克里克在此基础上提出了 A与T配对、C与G配对的正确关系，并构建了DNA子的双螺旋Z构模型，B正确，C、D错

6、误。.下面为含有四种碱基的 DN酚子结构示意图，对t图的正确描述是（）A.有可能是碱基 AB.和相间排列，构成 DN6子的基本骨架C.中特有白元素分别是 P、C和ND.与有关的碱基对-一定是 A- TD 该DN册子含有四种碱基，且 A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键, 因此与有关的碱基对一定是 A- T,与有关的碱基对一定是 G- C,但无法确定具体是 哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的。 中特有的元素是P,中特有的元素是 N,而C并不是所特有的，中也含有Q DNA子碱基比率的计算1 .碱基互补配对原则A-T, G- C,如图所示。2.有关

7、推论(1)规律一：一个双链 DN6子中，A= T、C= G则A+ G= C+ T,即“喋吟碱基总数等于 口密嚏碱基总数”。注意：一个双链 DNA分子中，A+ T与C+ G不一定相等，而且一般都不相等。(2)规律二：在双链 DNA分子中，A+ T或C+ G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条 单链中A+ T或C+ G所占的比例。由图知：A + Ti + G + C = m A2+T2+G+G=F 整个双链 DNA上的碱基总数为 2mlA2+T2m一，Ai +因为Ai = T2、Ti = A2,则Ai+Ti = A2+T2,A+ T=(Ai+Ti)+(A2+T2),A + Ti + A2 + T2

8、2m(3)规律三：在DNAZ链中，一条单链的 A土鼻的值与另一条互补单链的 与整的值互为倒Ti + CiT2+ C2数关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。注意在整个DNA分子中该比值等于 1。A1 + T1A2+T2(4)规律四：DNAZ链中，一条单链的的值，与另一条互补链的 二K的值是相等的，Gi 十 CiQ 十 C2A+ T也与整个DNA分子中的毛 的值是相等的。G十C注意 综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。(5)规律五：不同生物的 DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A + T)/(C +G)的值不同。该比值体现了不同生物DN酚子的特异性。AiAi

9、b(6)规律K：若聃i=b%则年T2%(7)规律七：若已知A在双链中所占的比例为 C%则Ai在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%最小值为0。易错提醒：碱基数量计算的两个易错点(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。(2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。.下列有关DNA分子的一条单链与其所在 DNA分子中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，不正确的是 ()C 本题主要考查对 DNA分子碱基互补配对原则的理解。双链 DNA分子中，(A+C)/(T + G)一定等于 1,故 A 项正确；在 DNA分子中，存在(Ai+Ti)/

10、(G 1+G) = (A2 +Tz)/(G 2+C2) = (A + T)/(G +C),故B、D项正确；当一条链中存在 (Ai+G)/(T i + G) = 1时，其互补链中存在 g + C2)/(T 2+G) =(Ti + G)/(A i+Ci) = 1, C项错误。.某双链DN6子中A+ T占整个DNA分子碱基总数的38%其中一条a链上的G占该链 碱基总数的21%那么，对应的另一条互补链b上的G占该链碱基总数的比例是 ()A. 41%B. 38%C. 28%D. 21%A在整个DNA分子中，A+ T=38%则G+ C= 62%在a链上G+ C= 62%由G= 21%推知C= 62%- 2

11、1%= 41% 根据碱基互补配又则可知，在 b链上G= 41% 方法规律：关于碱基含量计算的“两点两法”“两点”为两个基本点。A与T配对，G与C配对(A = T, G= C)。双链DN册子中，喋吟总数=喀咤总数=1/2碱基总数(A + G= T+C)。“两法”为双链法和设定系数法。用两条直线表示 DN册子的双链结构即双链法。设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。课堂小结知识网络构建核心语句归纳. DNA分子的双螺旋结构（1）两条链反向平行。（2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。（3）碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。.双链DNA分子中，喋吟数=喀咤数，即A

12、+ G= T + C.互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DN册子中都相等。.非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个 DNA分子中比值为1。.在DNA分子中，含G- C碱基对越多的 DNA 分子相对越稳定。.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基 A与T是通过下列哪种结构连接起来的 （）A.氢键B.一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一C.肽键D.一磷酸一脱氧核糖一磷酸一B 在DNA分子的一条单链中，相邻碱基之间的连接是脱氧核甘酸之间的连接，故相邻 的碱基A与T之间是通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”彼此连接起来的，B正确。.如图为核甘酸的模式图，下列相关说法正确的是（）A. DN

13、Af RNA勺不同点只体现在处B.若为核糖，则可以是胸腺喀咤C.在T2噬菌体中核甘酸共有 8种D.人体内的有5种，有2种D 图中分别是磷酸、五碳糖、含氮碱基。DNA与RNA勺不同点体现在两处，A错误；若为核糖，则可以是A、U! C、G,但是不可能是 T（胸腺喀咤），B错误：T2噬菌体是DNAW毒，只含有一种核酸，4种核甘酸，C错误；人体内有2种核酸，故有2种核糖，5种碱基，D正确。.某双链DNA子一条链上（A+T）/（G +C）的值为0.3 ,则在整个DN册子中A： T： G： C 为（）A. 1 ： 1 ： 1 ： 1B. 2 ： 2 ： 3 ： 3C. 3 ： 3 ： 10 ： 10D.

14、10 ： 10 ： 3 ： 3C 某双链 DNA分子一条链上（A + T）/（G +C）的值为0.3,则另一条链上（A+T）/（G + C） 的值也为 0.3。又因 A= T、C= G 故在整个 DNA分子中 A： T： G： C= 3 ： 3 ： 10 ： 10, C项正 确。4.甲生物核酸的碱基组成为喋吟占46%喀咤占54%乙生物遗传物质的碱基组成为喋吟占34%喀咤占66%则甲、乙生物可能是（）A.发菜、变形虫B.玉米、T2噬菌体C.硝化细菌、绵羊D.孚L酸菌、SARSW毒D 甲生物核酸的碱基组成中喋吟数不等于嘴咤数，可能是含有DN用口 RNA也可能是只含有RNA-种核酸；乙生物遗传物质的

15、碱基组成中喋吟数不等于嘴咤数，说明只含有 RNA而上述答案中，只有 D项中SARSW毒的遗传物质是 RNA 5 .如图为DNA段的结构图，请据图回答:（1）图甲是DNA段的 结构，图乙是 DNA段的 结构。（2）填出图中部分结构的名称： 。（3）从图中可以看出， DNA分子中的 和 交替连接排列在外侧，构成基本骨架。（4）连接碱基对的是 ,碱基配对的方式如下：即 与 配对；与 配对。（5）从图甲可以看出，组成 DNA分子的两条链的方向是 的；从图乙可以看出组成 DNA分子的两条链相互缠绕成 结构。解析（1）从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体（空间）结构。（2）图中表示的是一条脱氧核甘酸单链片段，而表示的是腺喋吟脱氧 核甘酸。（3）从图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。（4）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。（5）根据图甲可以判断：组成 DNA分子的两条脱氧核甘酸链是反向平行的； 从图乙可以看出