2020高中生物第3章基因的本质第2节DNA分子的结构教案新人教版必修.doc

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1、第2节 DNA分子的结构[学习目标] 1.概述科学家构建DNA模型的研究历程。2.概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.依据DNA分子的结构特点,分析并掌握DNA分子结构的相关计算。知识点一 DNA双螺旋结构模型的构建知识梳理1.构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2.构建过程 1.沃森和克里克在构建模型过程中,体现了哪些错误?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。2.DNA分子的结构模型属于什么模型?提示:物理模型。典题精析[例] 下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查

2、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碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量解题分析 -8-在DNA分子结构构建方面,威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱,A错误;查哥夫发现了碱基A的量等于T的量、C的量等于G的量,C、D错误;沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型,B正确。答案 B知识点二 

3、DNA分子的结构知识梳理1.DNA组成元素:C、H、O、N、P。2.DNA基本单位:脱氧核苷酸(4种)。(1)组成:每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基构成,共有四种碱基,分别为A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、G鸟嘌呤、C胞嘧啶。(2)结构简式3.平面结构:两条长链。许多脱氧核苷酸脱水缩合成脱氧核苷酸长链。4.空间结构:双螺旋结构。结构特点:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,碱基排列

4、在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是:A与T配对,G-8-与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。 结合上图甲回答以下问题。1.图中[5][6][7]分别代表什么?提示:[5]碱基对、[6]鸟嘌呤脱氧核苷酸、[7]氢键。2.[4]是不是一个脱氧核苷酸?提示:不是。3.一个磷酸与几个脱氧核糖相连?一个脱氧核糖与几个磷酸相连?提示:一个或两个;一个或两个。4.一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连?提示:脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖。5.两条链的碱基通过什么相连?该

5、片段中有几个游离的磷酸基团?提示:氢键;2个。6.为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高,DNA分子结构的稳定性越强?提示:G与C之间有三个氢键,而A与T之间只有两个氢键,因此G与C所占的比例越大,DNA分子的稳定性越强。             典题精析      [例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(  )解题分析 脱氧核苷酸之间的连接方式是一个脱氧核苷酸的磷酸和另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖连接,A、B错误;磷酸分别与两个脱氧核糖的5号、3号碳原子相连,C正确,D错误。答案 C[

6、例2] 下面对DNA结构的叙述中,错误的一项是(  )A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧B.DNA分子的两条链反向平行C.DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则解题分析 -8-在DNA分子中,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在DNA外侧,共同构成DNA分子的基本骨架,A正确;DNA分子的两条链反向平行,B正确;A—T间是2个氢键,G—C间是3个氢键,氢键数目和碱基数目不相等,C错误;DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则,D

7、正确。答案 C技法提升“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脱氧核苷酸的脱氧核糖的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。知识点三 制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律知识梳理1.制作DNA双螺旋结构模型(1)组装“脱氧核苷酸模型”:利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基,组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制作“多核苷酸长链模型”:将若干个脱氧核苷酸依次穿起来,组成两条多核苷酸长链。注

8、意两条长链的单核苷酸数目必须相等,碱基之间能够互补配对。(3)制作DNA分子平面结构模型:按照碱基互补配对的原则,将两条多核苷酸长链互相连接起来,注意两条链的方向相反。(4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型:把DNA分子平面结构旋转一下,即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。2.下图为一个DNA的结构示意图,由两条链组成分析上图可得出以下规律(1

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