2023-2024学年苏教版必修二DNA分子结构学案.docx

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1、第二节DNA分子的结构和复制V-、.回学习旦标.1.通过DNA结构发现历程的学习，构建DNA分子结构模型。第1课时2.通过对DNA双螺旋模型的观察，概述DNA分子的特征。3.通过构建DNA分子结构模型，培养严谨的科学态度和不断探究DNA分子的结构的精神，认识到合作在科学研究中的支要性。知识点(一)DNA分子的结构教材知识梳理(一)DNA分子结构主要探究历程时期科学家成果20世纪30年代后期瑞典科学家证明DNA分子是不对称的1951年查哥夫在定量分析几种生物DNA分子的碱基组成后，发现DNA分子中腺喋吟（八）的量总与胸腺嗓噬(T)的量相当,鸟喋吟(G)的量总与胞喀噬(C)的量相当1952年富兰克

2、林推断DNA分子可能由两条链组成1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型(一)DNA分子的双螺旋结构模型1 .平面结构(填图)2 .立体结构(I)DNA分子的立体结构由两条脱氧核甘酸链组成，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接,排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)DNA分子两条链上的碱基，通过氢键连接成碱基对,排列在双螺旋结构的内侧。(4)DNA分子中碱基配对有一定的规律：A与工配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，称为碱基互补配对原则。(5)在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形

3、成三个氢键。(三)遗传信息1 .遗传信息储存在碱基对的排列顺底中。2 .特点(I)DNA分子的多样性:碱基对排列顺序的千变万化。(2)DNA分子的特异性:特定碱基对的排列顺序。3 .应用：生物亲缘关系的判断、亲子鉴定和犯罪嫌疑人的鉴定等。核心要点点拨(一)分析DNA的方向性(1)脱氧核糖上与碱基相连的碳称作1碳原子，与磷酸基团相连的碳称作5碳原子。(2)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5端，另一端有一个羟基(一OH),称作3端。(3)DNA的两条单链走向相反，一条单链是从5端到3端，另一条单链则是从3端到5端。(ZL)DNA分子的特性归纳分析稳定性DNA分子结

4、构的稳定性是指其双螺旋结构具有相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变。DNA分子双螺旋结构的内侧为碱基对，配对的碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定。DNA分子两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则。每个特定的DNA分子中碱基的数量和排列顺序稳定不变特异性尽管不同的DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样，但对于某一特定的生物而言，它的DNA分子中碱基对的排列顺序是特定的，这种特定的碱基对序列包含了特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性多样性构成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是DNA分子中碱基对的数量不同，碱基对排列顺序的千变

5、万化导致了DNA分子的多样性I典例(2023海安质检)F列有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A. DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架B. DNA两条链之间可形成氢键，且G-C碱基对所占比例越高，DNA稳定性越强C.若两个DNA分子的碱基排列顺序不同，则它们形成的空间结构也不同D.DNA分子两条链间的碱基遵循碱基互补配对原则，对于DNA维持平行结构至关重要I解析1DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成，A正确；G-C碱基对之间是三个氢键，AT之间是两个氢键，因此GY碱基对所占比例越高，DNA稳定性越强，B正确；两个DNA分子的碱基排列顺序虽

6、然不同，但它们形成的空间结构是相同的，一般都是双螺旋结构，C错误；DNA分子两条链间的碱基之间严格遵循碱基互补配对原则，A和T配对，C和G配对，对于DNA维持平行结构至关重要，D正确。答案C归纳拓展(I)DNA分子所含氢键越多，结构越稳定，即DNA分子中G-C碱基对所占的比例越大，结构越稳定。(2)如果一个DNA分子含有个碱基对，那么这些碱基对的排列方式就有4种，而不是42”种，因为一个DNA分子有两条链，只要其中一条链的碱基排列顺序确定了，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。(3)不同的碱基对排列顺序代表了不同的遗传信息，因此，DNA分子能够储存大量的遗传信息。层级训练评价I(一)澄清概念1

7、.判断下列说法的正误(I)DNA彻底水解的产物是四种脱氧核甘酸。(X)提示：DNA初步水解的产物是四种脱氧核苔酸，彻底水解的产物是含氮碱基、磷酸和脱氧核糖。(2)DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。(X)提示：DNA分子两条链的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)DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高。(J)(4)DNA分子中的噪吟碱基总数等于嚏嚏碱基总数。(J)(5)双链DNA分子中(A+G)(T+C)存在特异性。(X)提示：双链DNA分子中(A+G)(T+C)=1,不存在特异性。(6)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个

8、五碳糖连接。(X)提示：双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。(二)落实知能2 .下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是（）A. DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧B. DNA中的两条链反向平行C. DNA中氢键数目和碱基数目一定相等D. DNA中在两条链的5端共具有2个游离的磷酸基团解析：选CDNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A正确；DNA分子中的两条链呈反向平行，B正确；DNA分子中A与T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，故氢键数目和碱基数目不一定相等，C错误；DNA是由两条链组成的，在两条链的5端分别具有

9、1个游离的磷酸基团，D正确。3 .DNA分子能够储存大量的遗传信息，下列说法错误的是（）A.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中B.基因是碱基对随机排列成的DNA片段C.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性D.每个人的DNA指纹图是独一无二的，这体现了DNA分子的特异性解析：选B遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，并非碱基对随机排列，B错误；构成DNA分子的脱氧核甘酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，C正确；每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，碱基的特定排列顺序，构

10、成了每一个DNA分子的特异性，D正确。4.假设某真核细胞的核DNA中有2OOO个碱基对，已知该DNA一条链上的G有400个，另一条链上的G有500个。下列有关分析错误的是（）A.该DNA的每条链均有2个游离的磷酸基团B.该DNA两条链上的（A+T）（G+C）的值相等C.该DNA中碱基对之间的氢键数为4900个D.该DNA中碱基排列顺序只有1种解析：选A真核细胞的核DNA为链状结构，则该DNA的每条链均有1个游离的磷酸基团，该DNA有2个游离的磷酸基团，A错误；该DNA分子遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对，所以该DNA两条链上的（A+T）（G+C）的值相等，B正确：整个DN

11、A中C=G=900,由于核DNA中有2000个碱基对，所以A=T=Il00,C和G之间有三个氢键，A和T之间有两个氢键，所以该DNA中碱基对之间的氢键数为900X3+1100X2=4900（个），C正确；由于DNA分子具有特异性，所以该DNA中碱基排列顺序只有1种，D正确。（三）迁移应用5.下图为真核细胞段DNA空间结构和平面结构的示意图，回答下列问题：（1）图中DNA分子是由两条单链组或，这两条链按的方式盘旋成结构。图中1代表的是,与2互补配对的碱基是（填中文名称），图中构成DNA基本单位的是（填数字）。（3）假设某DNA分子含有2OOO个碱基对，则这些碱基对的排列顺序有种。解析：（I）DN

12、A分子是由两条脱氧核苔酸链组成的，这两条链接反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。（2）图中1为氢键，与2（。互补配对的碱基是鸟嚓吟（G）,DNA的基本单位是脱氧核糖核昔酸（由4、5、6组成）。（3）若某DNA分子由2000个碱基对组成，那么这些碱基对的排列方式就有4200种。答案：（1）反向平行双螺旋（2）氢键鸟明令4、5、6（3）420知识点（二）设计和制作DNA分子双螺旋结构模型及碱基间的数量关系教材知识梳理1 .制作原理DNA分子由两条脱氧核昔酸链组成,这两条链按照反J虹红的方式盘旋成型M结构；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在双螺旋结构的处侧；两条链的碱基之间依据碱基互补配对原则

13、通过氢键连接成碱基对,排列在双螺旋结构的内侧。2 .制作流程3 .注意事项（1）准备制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时，注意各分子的大小及比例。(2)A与T配对的一端应剪成相互吻合的形状，G与C也是如此。每个碱基对的长度应相等，以保证DNA分子两条链之间的距离相等。(3)磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。(4)各组以不同数量和顺序的AT、C-GsTA、GC碱基对来制作模型，感受DNA分子的多样性。(5)两条互补链所包含的脱氧核甘酸个数应相等且互相对应，整体上两条链的走向应保证相反。I核心要点点拨1 .碱基互补配对原则：A-T,GC。如图所示：2 .有关规律(1)规律一：一

14、个双链DNA中，A=T、C=G,则A+G=T+C,即“喋吟碱基总数等于喀咤碱基总数”或“任意两个不互补的碱基之和恒等于碱基总数的50%”。(2)规律二：在双链DNA中，A+T或C+G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A+T或C+G所占的比例o由图知：A1+T+G+C=n,A2+T2+G2+C2=n,整个双链DNA的碱基总数为26。AIT因为Al=T2、T1=A2,所以A+T1=A2+T2,A+T=(Ai+Ti)+(A2+T2),jj=A2+T2A1+T1+A2+T2-m-=2m0(3)规律三：在双链DNA中，一条单链的(A+T)(G+C)的值与其互补链的(A2+T2)(G2+C2)的值

15、是相等的，也与整个DNA的(A+T)(G+C)的值是相等的。简记为“互补碱基和之比在每一条单链及双链中均相等”。(4)规律四：在双链DNA中，一条单链的依|+61)/(11+)的值与其互补链的仆2+62)/(12+C2)的值互为倒数关系。简记为“不互补碱基和之比在两条单链中互为倒数”。(5)规律五：某碱基在双链中所占的比例等于它在每条单链中所占比例的平均值，若某种碱基在一条单链中占n%,在其互补链中占%,则在双链中应占(旭+)/2。(6)规律六：若已知A在双链中所占的比例为c%,则Al在单链中所占的比例虽然无法确定,但其最大值为2c%,最小值为0。(7)规律七：由对脱氧核甘酸(碱基)构成的DNA,如果碱基比例未确定，理论上可构成4种不同碱基序列的DNA；如果碱基比例已确定，则可构成的DNA种类远少于4种。I典例1(2023常州测试)对DNA片段的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基的数目及其比例。假如检测得知某DNA片段中碱基A的