2019-2020学年高一生物人教版必修二教学案：第3章 第2节 DNA分子的结构 Word版含答案.pdf

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1、一、DNA双螺旋结构模型的构建（阅读教材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．模型构建历程二、DNA分子的结构（阅读教材P49～50）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排外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成，构成基本骨架列内侧碱基通过氢键连接形成碱基对碱基互A与T配对、G与C配对补配对重点聚焦1．沃森和克里克是怎样发现DNA分子的双螺旋结构的？2．DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点？[共研探究]阅读教材P47～48沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故

2、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。

3、(√)(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，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

4、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，探讨下列问题：1．DNA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⑥为鸟嘌呤，则④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。2．DNA分子的结构(1)DNA分子是由两条脱氧核苷酸链按反向平

5、行方式盘旋成双螺旋结构。(2)②脱氧核糖和①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：⑤A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦C(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。3．DNA的相关计算(1)每个DNA片段中，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1∶1∶1。(2)在不同的双链DNA分子中：A/T、G/C、(A＋G)/(T＋C)和(A＋

6、C)/(T＋G)的比值无特异性。(3)在双链DNA分子中，由于A＝T，G＝C，所以嘌呤数等于嘧啶数，即A＋G＝T＋C，(A＋G)/(T＋C)＝1，因此双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)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替连接排列在外侧，构成基本骨架。(3)DNA分子双螺旋结构

7、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]1．DNA分子的结构及特点(1)由图1得到以下信息：a：每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个①数量关系b：脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数c：A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键a：单链中相邻碱基间通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接②位置关系b：互补链中相邻碱基间通过氢键相连氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键③化学键磷酸二

8、酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键④DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，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①是磷酸二酯键，③是氢键。(3)DNA分子的特性①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。②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。③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