高中生物 第4章 遗传的分子基础 第2节 DNA分子的结构和复制(第1课时)DNA分子的结构学案 苏教版必修2.doc

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1、第二节　DNA分子的结构和复制第1课时　DNA分子的结构1．概述DNA分子结构的主要特点。(重点)2．设计并制作DNA分子双螺旋结构模型。3．DNA分子中碱基的计算。(难点)DNA的认识过程及DNA分子的结构1．对DNA结构的认识过程(1)20世纪30年代后期，瑞典科学家们证明了DNA是不对称的。(2)1951年奥地利生物化学家查哥夫在定量分析DNA分子的碱基组成后，发现腺嘌呤(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。(3)1952年英国化学家富兰克琳采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片，确认DNA分子为螺旋结构，而不是由一条链构成。(4)1953年美

2、国科学家沃森和英国科学家克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。2．DNA分子的结构(1)DNA的结构层次①基本组成元素：C、H、O、N、P②基本组成化合物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基③基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)，如图(2)DNA的结构及特点①结构②特点通过图示可以观察DNA分子的结构特点：a．立体结构：DNA分子是指①和②(填序号)组成的，它们按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。b．内部结构：DNA分子中的⑤脱氧核糖和④磷酸交替连接，排列在双螺旋的外侧，构成基本骨架；⑦和⑧碱基排列在内侧。c．碱基配对：两条链上的碱基通过③和⑥氢键连接成碱基对，并且遵循A—T、G—C配对，称为碱基互补配对原则

3、。③特性a．多样性：碱基对的排列顺序的千变万化。b．特异性：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人，很少有人注意到它的旋转是顺时针方向还是逆时针方向。探讨：DNA分子是怎样构成的？【提示】　DNA分子是由脱氧核苷酸连接成单链，单链之间通过氢键连接起来，形成双螺旋的空间结构。探讨：DNA分子的基本单位是什么？【提示】　脱氧核苷酸。探讨：DNA是怎样携带遗传信息的？【提示】　通过碱基对的排列顺序携带遗传信息。探讨：近年来，许多人尝试着用DNA作防伪标记，其原理是什么？【提示】　DNA分子具有特异性。1．DNA分子结

4、构中的“五、四、三、二、一”：“五”DNA分子的基本组成元素有5种(C、H、O、N、P)。“四”DNA分子的基本组成单位为“四种”脱氧核苷酸。“三”每种单位均由三分子物质(1分子磷酸、1分子脱氧核糖及1分子含氮碱基)构成。“二”两条脱氧核苷酸长链。“一”一种规则的双螺旋结构。2．DNA分子的结构层次3．DNA分子的结构特点(1)稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：碱基对的排列顺序多种多样。(3)特异性：每个DNA都有特定的碱基对排列顺序。1．(2016·镇江一中高一月考)下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是(　　)【导学号：】A．每个

5、双链DNA分子中嘌呤数＝嘧啶数B．每个碱基分子上均直接连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数D．双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤【解析】　DNA分子是双螺旋结构，碱基间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、G＝C，所以A＋G＝T＋C，即嘌呤数＝嘧啶数。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基组成。脱氧核苷酸分子的连接方式为，碱基是通过五碳糖与磷酸相连的。【答案】　B2．(2016·宁波高一检测)如图为DNA分子的结构示意图，对该图的正确描述是(　　)A．②和③相间排列，构成了D

6、NA分子的基本骨架B．①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸C．④是由于碱基互补配对形成的D．DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、U【解析】　结构图中①②③分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的基本骨架。图中①②③不是同一个脱氧核苷酸分子的成分，其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。④是氢键，是碱基互补配对形成的。根据碱基互补配对原则，DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。【答案】　C设计和制作DNA分子双螺旋结构模型及DNA分子的相关计算1．制作原理：DNA分子双螺旋结构的主要特点。2．实验目的：通过制作DNA分子双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的

7、理解和认识。3．材料用具：曲别针、泡沫塑料、纸板、牙签、橡皮泥等。4．设计模型：绘出DNA模型的设计图；确定制作的DNA分子双螺旋结构模型的大小(如高度与直径的比例)、维系立体构型的方式；代表磷酸、脱氧核糖、碱基的材料等。5．制作模型：选材：选择能代表磷酸、4种碱基和脱氧核糖的材料等　↓制作：若干个磷酸、脱氧核糖、碱基　↓整合：若干个脱氧核苷酸　↓连接：形成脱氧核苷酸链　↓构成平面：两条反向平行的