高中生物 第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构学案 新人教版必修2-新人教版高中必修2生物学案VIP专享VIP免费

第2节DNA分子的结构学习目标核心素养1.了解科学家构建模型的研究历程。2.理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律。3.学习制作DNA双螺旋结构模型。1.领悟模型建构在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神。2.通过动手制作模型，培养观察能力，动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观。一、DNA双螺旋结构模型的构建1．构建者：沃森和克里克。2．构建过程3．新模型的特点及意义(1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。(2)意义①能解释A、T、G、C的数量关系。②能解释DNA的复制。③模型与X射线衍射照片完全相符。二、DNA分子的结构1．结构图示2．图示解读基本组成元素C、H、O、N、P组成物质[①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸基本组成单位[④]脱氧核苷酸，共4种整体结构由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架内侧碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．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。()2．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。()3．在DNA分子中一定存在如下关系：C===T，A===G。()4．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。()提示：1.√2．×U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。3．×在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在的关系：A＝T，G＝C。4．×双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。DNA分子的结构[问题探究]1．DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一组成成分中？提示：N存在于含氮碱基中，P存在于磷酸基团中。2．DNA若进行初步水解和彻底水解，则产物分别是什么？提示：初步水解的产物是4种脱氧核糖核苷酸；彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。[归纳总结]1．DNA分子的结构(1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。(2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。①每个DNA片段中○、、▭之间的数量比为1∶1∶1，游离的磷酸基团有2个；②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键；③每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接；④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接；⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。2．DNA分子的结构特性(1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。巧学助记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”1．如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是()A．②③⑤构成一个脱氧核苷酸B．DNA中A＋T含量高时稳定性较高C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对C[a链、b链方向相反，③④⑤构成一个脱氧核苷酸，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此G＋C含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架，C正确；DNA的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。]2.如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是()A．图中X代表磷酸基团，A代表腺苷B．DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对C．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基D．DNA双链中，嘌呤总数等于嘧啶总数D[图中A代表腺嘌呤，A项错误；脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA的基本骨架，B项错误；每条链3′－端的脱氧核糖上连着一个磷酸，C项错误；DNA双链中，嘌呤与嘧啶配对，嘌呤总数等于嘧啶总数，D项正确。]DNA分子碱基比率的计算1.碱基互...