北师大版必修2 第2章第6课时　DNA贮存遗传信息(Ⅱ) 学案.docx

第6课时dna贮存遗传信息()目标导读1.通过实验，学会dna的粗提取与鉴定的方法。2.结合教材图文，概述dna分子双螺旋结构的主要特点。3.阐明rna的分子结构，比较dna分子和rna分子结构的异同。重难点击1.dna的粗提取与鉴定。2.dna分子的双螺旋结构特点。一dna的粗提取与鉴定要想探明dna的功能、了解dna的结构特性，必须首先把dna分子从细胞中分离出来。阅读教材p23p24，完善下面的dna粗提取与鉴定的实验过程并思考：1材料用具香蕉或菜花；氯化钠或食盐，餐具洗涤液或洗衣粉(皂)液；95%的乙醇或普通白酒(酒精浓度为60%)，生理盐水，二苯胺试剂；天平，研钵，量筒，纱布，烧杯，试管，玻璃棒，酒精灯，石棉网，试管夹。2实验原理(1)洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与dna分离开来。(2)dna能溶于氯化钠溶液中，但不溶于酒精，加入酒精可以使dna从溶液中析出。(3)dna二苯胺蓝色(dna鉴定)3实验步骤(1)研碎细胞(细胞释放dna)：将30 g香蕉切碎，放入研钵中，加入2 g 氯化钠研磨直至成半流体状。(2)蛋白质与dna分离：向研钵中加入10 ml蒸馏水或凉开水搅拌，然后加入10 ml洗涤剂，轻轻搅拌。(3)过滤、析出dna：将混合液用两层纱布过滤，向滤液中加入预冷的10 ml乙醇溶液，静置，即可产生絮状的dna。(4)获取dna：取两支试管，分别加入5 ml生理盐水，将dna挑至其中一支试管中，轻轻搅拌使其溶解。(5)鉴定dna：向两支试管中各加入4 ml的二苯胺，混匀后，放入沸水中加热5 min。(6)观察现象：待试管冷却后观察并比较两支试管中溶液颜色的变化。4实验结果加入dna的试管变蓝色，未加入dna的试管不变蓝色。5思考(1)实验中为什么要把实验材料充分切碎？洗涤液的作用是什么？答案充分切碎是为了使研磨充分。洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与dna分离开。(2)实验中为什么总是强调要轻轻搅拌，轻轻混匀？答案以免破坏dna分子。(3)乙醇或白酒的作用是什么？答案加入乙醇或白酒可使dna从溶液中析出。归纳提炼1两次使用nacl的原因(1)书中步骤1加入2 g nacl的目的是使研磨充分，破坏细胞结构，有利于dna释放。(2)书中步骤4中加入5 ml的生理盐水，是因为dna易溶于nacl溶液中。2获取较纯净dna的关键步骤(1)研磨要充分，获取较多dna。(2)加入洗涤液，使dna和蛋白质分开。(3)沉淀dna时必须使用冷酒精。(4)正确搅拌：沿一个方向轻轻搅拌，以便获取较完整的dna分子。活学活用1下列关于dna的粗提取与鉴定的实验叙述中，不正确的是()a乙醇的作用是析出dna，因为dna不溶于酒精b加入二苯胺后要沸水加热c洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂d对dna进行鉴定时，无需设置两支试管答案d解析对dna进行鉴定时，需要设置两支试管，形成对照。二dna分子的结构如图为dna分子的双螺旋结构模型，试完成相关内容。1dna分子的结构(1)写出图中各部分的名称：胸腺嘧啶(t)；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；碱基对；腺嘌呤(a)；鸟嘌呤(g)；胞嘧啶(c)。(2)从图中可以看出，和a配对的一定是t，和g配对的一定是c，碱基对之间靠氢键连接。其中at之间是2个氢键，gc之间是3个氢键。因此dna分子中gc 含量越高，dna分子稳定性越高。2双螺旋结构特点(1)dna分子是由两条多核苷酸链构成的，这两条多核苷酸链按反向平行方式向右盘旋成双螺旋结构。(2)dna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；碱基对排列在内侧。(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通过二个氢键配对，g与c通过三个氢键配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。归纳提炼dna分子的结构(1)基本组成元素：c、h、o、n、p五种元素。(2)基本组成单位：四种脱氧核糖核苷酸。 三者之间的连接方式如图所示：(3)dna单链：多核苷酸链。每条链中，脱氧核糖核苷酸分子之间连接如图所示。即一个脱氧核糖核苷酸分子中脱氧核糖上的3号碳原子与另一个脱氧核糖核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连。(4)dna双链：两条多核苷酸长链以氢键相连。两条单链之间的连接如图所示：碱基之间的配对方式有两种，如图所示，a一定与t配对，g一定与c配对。配对的碱基之间以氢键相连，a与t之间形成两个氢键，g与c之间形成三个氢键。配对的两个脱氧核糖核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。(5)dna双螺旋结构两条链反向平行。外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列。内部为碱基互补配对。活学活用2如图为dna分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题： (1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链上的_。(2)_和_相间排列，构成了dna分子的基本骨架。(3)图中有_种碱基，_种碱基对。(4)含有200个碱基的某dna片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：该dna片段中共有腺嘌呤_个，c和g构成的碱基对共_对。在dna分子稳定性的比较中，_碱基对的比例越高，dna分子稳定性越高。问题导析(1)dna分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。(2)dna分子中含有200个碱基，也就是100个碱基对，如果碱基对之间全为两个氢键，则氢键个数应为200个，实际氢键个数为260个，多出60个，应为gc碱基对的个数。答案(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)44(4)4060g与c解析(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成dna分子的基本骨架。(3)图中涉及到4种碱基，4种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有4种，即at、ta、gc、cg。(4)假设该dna片段只有a、t两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即gc或cg碱基对共60个，所以该dna中腺嘌呤数为：(200260)/240(个)。c和g共60对，由于g与c之间有三个氢键，a与t之间有两个氢键，因此，g与c构成的碱基对的比例越高，dna分子稳定性就越高。三rna分子的结构根据上述对dna分子结构的学习，阅读教材，试分析rna分子的结构特点。rna也是由许多核苷酸聚合而成的多聚体，也是长链大分子，但与dna有明显的不同之处。1rna通常是单链，有些区域也会形成双链结构。2基本单位：核糖核苷酸图中构成核苷酸的是核糖，而不是脱氧核糖；rna含有的4种碱基是腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)、胞嘧啶(c)和尿嘧啶(u)，尿嘧啶与腺嘌呤通过氢键配对。3有的rna还具有酶的催化功能，能够对rna自身的特定序列进行自我剪接，被称为核酶。归纳提炼1单链rna的结构与双螺旋结构的dna相比，rna的结构相对不稳定，所以烟草花叶病毒等以rna为遗传物质的病毒更容易发生变异。2研究dna往往标记胸腺嘧啶(t)，而研究rna往往标记尿嘧啶(u)。3因为dna中的碱基是以配对后的碱基对出现的，且总是嘧啶与嘌呤配对，所以嘧啶数总是与嘌呤数相等。而rna是单链的，碱基不以碱基对的形式出现，所以嘌呤数往往与嘧啶数不相等。活学活用3已知多数生物的dna是双链结构，也有个别生物的dna是单链的。有人从三种生物中提取核酸，经分析它们的碱基比例如表：生物agutc甲252403219乙232527025丙311903119据表分析可知：(1)丙是_，它代表大多数生物种类dna分子的结构。(2)从_生物提取的核酸为rna。(3)_为单链的dna。答案(1)双链dna(2)乙(3)甲解析丙中含碱基t，且at，cg，因此是双链dna；乙中有u，因此为rna；甲含碱基t，但a与t、c与g不互补存在，因此为单链dna。当堂检测1鉴定dna所用的试剂、条件及所产生的颜色依次是()a斐林试剂、沸水浴加热、蓝色b二苯胺、沸水浴加热、砖红色c斐林试剂、不加热、砖红色d二苯胺、沸水浴加热、蓝色答案d解析二苯胺是鉴定dna的试剂，在鉴定时需进行沸水浴加热，发生的颜色反应为蓝色。2组成dna结构的基本成分是()核糖脱氧核糖磷酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶a bc d答案c解析组成dna的基本结构单位是脱氧核糖核苷酸，每个脱氧核糖核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成的。组成dna的含氮碱基有a、t、g、c四种。3下列能正确表示dna片段示意图的是()答案d解析dna中存在t，不存在u，可排除a选项；dna分子的两条链是反向平行的，而不是b选项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析)；a与t之间形成两个氢键，g与c之间形成三个氢键，可排除c选项。4dna鉴定实验中，进行了如下操作：试管序号ab1加2 mol/l的nacl溶液5 ml加2 mol/l的nacl溶液5 ml2不加加入提取的dna丝状物并搅拌3加4 ml二苯胺，混匀加4 ml二苯胺，混匀4沸水浴5 min沸水浴5 min实验现象实验结论(1)根据右图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于b试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？_。(3)在沸水浴中加热的目的是_，同时说明dna对高温有较强的_。(4)a试管在实验中的作用是_。(5)b试管