《【教案】【人教版】2017年必修二生物：3.2《DNA分子的结构》教学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【教案】【人教版】2017年必修二生物：3.2《DNA分子的结构》教学案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、DNA 双螺旋结构模型的构建（阅读教材P4748）1构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2模型构建历程二、DNA 分子的结构（阅读教材P4950）项目特点整体由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成，构成基本骨架排列内侧碱基通过氢键连接形成碱基对碱基互补配对A 与 T 配对、G 与 C 配对重点聚焦1沃森和克里克是怎样发现 DNA 分子的双螺旋结构的？2DNA 分子的双螺旋结构有哪些主要特点？共研探究阅读教材 P4748 沃森和克里克构建 DNA 双螺旋结构模型的故事，回答下列问题：1沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人的哪些经验和成果？提
2、示：(1)当时科学界已发现的证据；(2)英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱；(3)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。2沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些错误？提示：(1)将碱基置于螺旋外部。(2)相同碱基进行配对连接双链。3判断正误(1)在 DNA 模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。()(2)沃森和克里克在构建 DNA 双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嘌呤与嘧啶配对的过程。()对点演练1下列关于沃森和克里克构建 DNA 双螺旋结构模型的叙述，
3、错误的是( )A沃森和克里克构建 DNA 双螺旋结构模型是建立在 DNA 分子以 4 种脱氧核苷酸(碱基为 A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上B威尔金斯和富兰克林通过对 DNA 衍射图谱的有关数据进行分析，得出 DNA 分子呈螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学D沃森和克里克最后受腺嘌呤(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)的量的启发，构建出了科学的模型解析：选 B 沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 衍射图谱的有关数据为基础，推算出 DNA 分子呈螺旋结构。共研探究观察下图，结合制作 DNA 双螺旋结构模型体验，探讨
4、下列问题：1DNA 分子的基本组成(1)DNA 分子的元素组成有 C、H、O、N、P。(2)DNA 的基本组成单位是 4 种脱氧核苷酸。(3)若图中的为鸟嘌呤，则的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。2DNA 分子的结构(1)DNA 分子是由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)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)碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。(4)同一条链中，连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖磷酸脱氧核糖；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。3DNA 的相关计算(1)每个 DNA 片段中，
5、游离的磷酸基团数是 2 个；磷酸数脱氧核糖数含氮碱基数是 111。(2)在不同的双链 DNA 分子中：A/T、G/C、(AG )/(TC)和(AC)/(TG)的比值无特异性。(3)在双链 DNA 分子中，由于 AT，GC，所以嘌呤数等于嘧啶数，即AGTC，(AG)/(TC)1，因此双链 DNA 分子中(AG)/(TC)的值相同；在单链DNA 分子中不存在同样的规律，因为 A 与 T，G 与 C 不一定相等。4结合 DNA 分子的结构特点，归纳 DNA 分子结构稳定性的原因。提示：(1)DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。(2)DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交
6、替连接排列在外侧，构成基本骨架。(3)DNA 分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。(4)DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。总结升华1DNA 分子的结构及特点(1)由图 1 得到以下信息：数量关系a：每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个 b：脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数 c：AT碱基对有2个氢键，GC碱基对有3个氢键)位置关系a：单链中相邻碱基间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接 b：互补链中相邻碱基间通过氢键相连)化学键氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键 磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键)DNA 初步水解产物是脱氧核苷酸
7、，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(2)图 2 是图 1 的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。(3)DNA 分子的特性稳定性：a.DNA 中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；b.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：不同 DNA 分子中脱氧核苷酸的数量不同，排列顺序多种多样。n个碱基对构成的 DNA 分子中，排列顺序有 2n种。特异性：每种 DNA 都有区别于其他 DNA 的特定的碱基排列顺序。2碱基间的数量关系分析项目双链 DNA1 链2 链规律A、T、G、C关系ATGCA1T2G1C2T1A2C1G2双链 DNA 中，A 总等于 T，G 总等于 C，且 1 链上的 A 等于 2
8、 链上的 T，1 链上的 G 等于 2 链上的 C非互补碱基和之比，1m1/mDNA 双链中非互补碱基之和总相等，两链间非互补碱基和之比即(AG)/(TC)或(GT)/(AC)互为倒数互补碱基和之比，即(AT)/(GC)或(GC)/(AT)nnn在同一 DNA 中，双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量)x1x2 2x1x2某碱基占双链 DNA 碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半【规律方法】(1)“三看法”判断 DNA 分子结构的正误一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的 5 号碳原子上的磷酸基团与相邻核
9、苷酸的 3 号碳原子之间； 二看外侧链是否反向平行；三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。(2)区分核酸种类的方法若含 T，AT 或嘌呤嘧啶，则为单链 DNA。因为双链 DNA 分子中 AT，GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。若嘌呤嘧啶，肯定不是双链 DNA(可能为单链 DNA，也可能为 RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链 DNA 又有 RNA。对点演练2判断正误(1)DNA 的两条核糖核苷酸长链反向平行缠绕成双螺旋结构。( )(2)DNA 的一条单链中相邻的两个碱基通过碱基互补形成的氢键连接。( )(3)DNA 分子的碱基配对方式决定了 DNA 分子结构的多样性
10、。( )解析：(1)构成 DNA 的两条长链为脱氧核苷酸链且反向盘旋，非缠绕。(2)DNA 的一条单链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。(3)DNA 分子中碱基对排列顺序的多样性决定了其结构的多样性。答案：(1) (2) (3)3如图为 DNA 分子结构示意图，相关叙述正确的是( )a和相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则dDNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大，DNA 分子越不稳定f依次代表 A、G、C、TAbcdf BcdfCabcf Dbce解析：选 B DNA 分子是反向平行的双螺旋结
11、构，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了 DNA 的基本骨架；中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸；碱基互补配对，配对碱基之间通过氢键相连； DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息；G 与 C 之间形成 3 条氢键，G 与 C 含量越多，DNA 分子越稳定；根据碱基互补配对原则，依次代表 A、G、C、T。1如图是 4 位同学拼制的 DNA 分子部分平面结构模型，正确的是( )解析：选 C 脱氧核苷酸之间的连接点在一个脱氧核苷酸的磷酸和另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖之间，A、B 两项错误；磷酸分别与两个脱氧核糖的 5 号、3 号碳原子相连，C项正确，D 项错误。2在 DNA 分子的一条
12、脱氧核苷酸链中，相邻的碱基 A 与 T 之间的连接结构是( )A氢键B磷酸脱氧核糖磷酸C肽键D脱氧核糖磷酸脱氧核糖解析：选 D 审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基 A 与 T 之间的连接结构” ，相邻的脱氧核苷酸相连接，依靠磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是：脱氧核糖磷酸脱氧核糖。3某 DNA 分子碱基中，鸟嘌呤分子数占 22%，那么胸腺嘧啶分子数占( )A11% B22%C28% D44%解析：选 C 在 DNA 中，AT，GC。当 G%22%时，T%1/2(1G%C%)28%。4如图为 DNA 分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答：(1
13、)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(2)_和_相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基，_种碱基对。(4)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基间的氢键共有 260 个。请回答：该 DNA 片段中共有腺嘌呤_个，C 和 G 构成的碱基对共_对。在 DNA 分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，DNA 分子稳定性越高。解析：(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成 DNA 分子的基本骨架。(3)图中涉及 4 种碱基，4 种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的
14、种类有 4 种，即 AT、TA、GC、CG。(4)假设该 DNA 片段只有 A、T 两种碱基，则 200 个碱基，100 个碱基对，含有 200 个氢键，而实际上有 260 个氢键，即 GC 或 CG 碱基对共 60 个，所以该 DNA 中腺嘌呤数为 1/2(200260)40 个，C 和 G 共 60 对。由于 G 与 C 之间有三个氢键，A与 T 之间有两个氢键，因此，G 与 C 构成的碱基对的比例越高，DNA 分子稳定性越高。答案：(1)反向 碱基互补配对 (2)脱氧核糖 磷酸(3)4 4 (4)40 60 G 与 C【基础题组】1下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型( )A碱基在外侧的
15、双螺旋结构模型B同种碱基配对的三螺旋结构模型C碱基在外侧的三螺旋结构模型D碱基互补配对的双螺旋结构模型解析：选 B 沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型，后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型，并且同种碱基配对。最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。2有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已知它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是( )A三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶B两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶C两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶D两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶解析：选 C 据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为 T，两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。3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( )磷酸和脱氧核糖 氢键 碱基对 碱基互补配对A BC D解析：选 B “扶手
