人教版必修2 3.2DNA分子的结构 学案.doc

dna分子的结构一、dna双螺旋结构模型的构建1构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2模型构建历程二、dna分子的结构项目特点整体由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成排列外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接组成，构成基本骨架内侧碱基通过氢键连接形成碱基对碱基互补配对a与t配对、g与c配对重点聚焦1沃森和克里克是怎样发现dna分子的双螺旋结构的？2dna分子的双螺旋结构有哪些主要特点？共研探究阅读教材p4748沃森和克里克构建dna双螺旋结构模型的故事，回答下列问题：1沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人的哪些经验和成果？提示：(1)当时科学界已发现的证据；(2)英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的dna衍射图谱；(3)奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：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。2沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些错误？提示：(1)将碱基置于螺旋外部。(2)相同碱基进行配对连接双链。3判断正误(1)在dna模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。()(2)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。()对点演练1下列关于沃森和克里克构建dna双螺旋结构模型的叙述，错误的是()a沃森和克里克构建dna双螺旋结构模型是建立在dna分子以4种脱氧核苷酸(碱基为a、t、g、c)为单位连接而成的长链的基础上b威尔金斯和富兰克林通过对dna衍射图谱的有关数据进行分析，得出dna分子呈螺旋结构c沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学d沃森和克里克最后受腺嘌呤(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)的量的启发，构建出了科学的模型解析：选b沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的 dna衍射图谱的有关数据为基础，推算出dna分子呈螺旋结构。共研探究观察下图，结合制作dna双螺旋结构模型体验，探讨下列问题：1dna分子的基本组成(1)dna分子的元素组成有 c、h、o、n、p。(2)dna的基本组成单位是 4种脱氧核苷酸。(3)若图中的为鸟嘌呤，则的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。2dna分子的结构(1)dna分子是由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。(3)碱基互补配对原则：a(腺嘌呤)一定与t(胸腺嘧啶)配对；g(鸟嘌呤)一定与c(胞嘧啶)配对。(4)同一条链中，连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖磷酸脱氧核糖；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。3dna的相关计算(1)每个dna片段中，游离的磷酸基团数是 2个；磷酸数脱氧核糖数含氮碱基数是 111。(2)在不同的双链dna分子中：a/t、g/c、(ag )/(tc)和(ac)/(tg)的比值无特异性。(3)在双链dna分子中，由于at，gc，所以嘌呤数等于嘧啶数，即agtc，(ag)/(tc)1，因此双链dna分子中(ag)/(tc)的值相同；在单链dna分子中不存在同样的规律，因为a与t，g与c不一定相等。4结合dna分子的结构特点，归纳dna分子结构稳定性的原因。提示：(1)dna分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。(2)dna分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。(3)dna分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。(4)dna分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。总结升华1dna分子的结构及特点(1)由图1得到以下信息：数量关系位置关系化学键dna初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。(3)dna分子的特性稳定性：a.dna中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；b.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：不同dna分子中脱氧核苷酸的数量不同，排列顺序多种多样。n个碱基对构成的dna分子中，排列顺序有2n种。特异性：每种dna都有区别于其他dna的特定的碱基排列顺序。2碱基间的数量关系分析项目双链dna1链2链规律a、t、g、c关系atgca1t2g1c2t1a2c1g2双链dna中，a总等于t，g总等于c，且1链上的a等于2链上的t，1链上的g等于2链上的c非互补碱基和之比，即(ag)/(tc)或(gt)/(ac)1m1/mdna双链中非互补碱基之和总相等，两链间非互补碱基和之比互为倒数互补碱基和之比，即(at)/(gc)或(gc)/(at)nnn在同一dna中，双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为a、t、g、c中某种碱基的百分含量)x1x2某碱基占双链dna碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半【规律方法】(1)“三看法”判断dna分子结构的正误一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团与相邻核苷酸的3号碳原子之间； 二看外侧链是否反向平行；三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。(2)区分核酸种类的方法若含t，at或嘌呤嘧啶，则为单链dna。因为双链dna分子中at，gc，嘌呤(ag)嘧啶(tc)。若嘌呤嘧啶，肯定不是双链dna(可能为单链dna，也可能为rna)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链dna又有rna。对点演练2判断正误(1)dna的两条核糖核苷酸长链反向平行缠绕成双螺旋结构。()(2)dna的一条单链中相邻的两个碱基通过碱基互补形成的氢键连接。()(3)dna分子的碱基配对方式决定了dna分子结构的多样性。()解析：(1)构成dna的两条长链为脱氧核苷酸链且反向盘旋，非缠绕。(2)dna的一条单链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。(3)dna分子中碱基对排列顺序的多样性决定了其结构的多样性。答案：(1)(2)(3)3如图为dna分子结构示意图，相关叙述正确的是()a和相间排列，构成了dna分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则ddna分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大，dna分子越不稳定f依次代表a、g、c、tabcdfbcdfcabcf dbce解析：选bdna分子是反向平行的双螺旋结构，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了dna的基本骨架；中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸；碱基互补配对，配对碱基之间通过氢键相连； dna分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息；g与c之间形成3条氢键，g与c含量越多，dna分子越稳定；根据碱基互补配对原则，依次代表a、g、c、t。1如图是4位同学拼制的dna分子部分平面结构模型，正确的是()解析：选c脱氧核苷酸之间的连接点在一个脱氧核苷酸的磷酸和另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖之间，a、b两项错误；磷酸分别与两个脱氧核糖的5号、3号碳原子相连，c项正确，d项错误。2在dna分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基a与t之间的连接结构是()a氢键b磷酸脱氧核糖磷酸c肽键d脱氧核糖磷酸脱氧核糖解析：选d审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基a与t之间的连接结构”，相邻的脱氧核苷酸相连接，依靠磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是：脱氧核糖磷酸脱氧核糖。3某dna分子碱基中，鸟嘌呤分子数占22%，那么胸腺嘧啶分子数占()a11%b22%c28% d44%解析：选c在dna中，at，gc。当g%22%时，t%1/2(1g%c%)28%。4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：(1)从主链上看，两条单链_平行；从碱基关系看，两条单链_。(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。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