2020高中生物 第4章 第2节 DNA的结构和DNA的复制 第1课时 DNA分子的结构学案 苏教版必修212页

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．14     B．8     C．7     D．16
C [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＝...