高中生物 第4章 遗传的分子基础 第2节 第1课时 DNA分子的结构学案 苏教版必修2-苏教版高一必修2生物学案VIP免费

第1课时DNA分子的结构学习目标知识概览(教师用书独具)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)[自主预习·探新知]一、DNA分子结构的认识和结构特点1．对DNA分子结构的认识过程(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分子结构的照片，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分子的结构层次①基本组成元素：C、H、O、N、P↓②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分子的结构及特点Ⅰ.结构Ⅱ.特点通过图示可知DNA分子的结构特点：a．立体结构：DNA分子是由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配对的规律，称为碱基互补配对原则。Ⅲ.特性a．多样性：碱基对的排列顺序千变万化。b．特异性：是由DNA分子中特定的碱基对排列顺序决定的。二、设计制作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：两条反向平行的单链↓旋转：DNA分子双螺旋结构6．DNA分子的相关计算原理：碱基互补配对原则，即双链DNA分子中A＝T、G＝C。[基础自测]1．判断对错(1)DNA彻底水解产物是四种脱氧核苷酸。()(2)DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。()(3)DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高。()(4)DNA分子中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。()(5)双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)存在特异性。()提示：(1)×DNA初步水解产物是四种脱氧核苷酸，彻底水解产物是含氮的碱基、磷酸和脱氧核糖。(2)×DNA分子的两条链碱基之间通过氢键相连，一条链上的两个碱基则通过脱氧核糖、磷酸和脱氧核糖相连。(3)√(4)√(5)×双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)＝1，不存在特异性。2．某同学制作一DNA片段模型，现准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，30组脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基C塑料片数目是()A．14B．8C．7D．16C[因为30组脱氧核糖和磷酸塑料片可制成含15个碱基对的DNA分子模型，而该同学已准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，这样仅能构成8个A＝T碱基对，剩下的7个碱基对若全为G≡C碱基对，则还需要准备G、C碱基塑料片各7片。]3．分析某生物的双链DNA分子，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%，则另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基总数的比例是()【导学号：01632126】A．17%B．32%C．34%D．50%A[假设DNA中共有2N个碱基，根据题干可知：(A＋T)%＝64%，即(A＋T)/2N＝0.64，则(A1＋A2＋T1＋T2)/2N＝0.64，可推出(A1＋T1)/N＝0.64。题干还告诉我们：A1/N＝0.30，则可知T1/N＝0.34，而T1＝A2，所以A2/N＝0.34(即另一条链中的A占该条链碱基总数的34%)，则A2/2N＝0.17，即另一条链中的A占整个DNA分子碱基总数的17%。][合作探究·攻重难]DNA分子结构的认识过程及结构特点背景材料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...