人教版必修2 3.2DNA分子的結(jié)構(gòu) 學(xué)案.doc

dna分子的結(jié)構(gòu)一、dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1構(gòu)建者美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。2模型構(gòu)建歷程二、dna分子的結(jié)構(gòu)項目特點整體由兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋而成排列外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接組成，構(gòu)成基本骨架內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵連接形成堿基對堿基互補配對a與t配對、g與c配對重點聚焦1沃森和克里克是怎樣發(fā)現(xiàn)dna分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的？2dna分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)有哪些主要特點？共研探究閱讀教材p4748沃森和克里克構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的故事，回答下列問題：1沃森和克里克在構(gòu)建模型的過程中，借鑒利用了他人的哪些經(jīng)驗和成果？提示：(1)當(dāng)時科學(xué)界已發(fā)現(xiàn)的證據(jù)；(2)英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的dna衍射圖譜；(3)奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果：腺嘌呤(a)的量總是等于胸腺嘧啶(t)的量，鳥嘌呤(g)的量總是等于胞嘧啶(c)的量。2沃森和克里克在構(gòu)建模型過程中，出現(xiàn)了哪些錯誤？提示：(1)將堿基置于螺旋外部。(2)相同堿基進(jìn)行配對連接雙鏈。3判斷正誤(1)在dna模型構(gòu)建過程中，沃森和克里克曾嘗試構(gòu)建三螺旋結(jié)構(gòu)模型。()(2)沃森和克里克在構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型過程中，堿基配對方式經(jīng)歷了相同堿基配對到嘌呤與嘧啶配對的過程。()對點演練1下列關(guān)于沃森和克里克構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的敘述，錯誤的是()a沃森和克里克構(gòu)建dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是建立在dna分子以4種脫氧核苷酸(堿基為a、t、g、c)為單位連接而成的長鏈的基礎(chǔ)上b威爾金斯和富蘭克林通過對dna衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出dna分子呈螺旋結(jié)構(gòu)c沃森和克里克曾嘗試構(gòu)建了多種模型，但都不科學(xué)d沃森和克里克最后受腺嘌呤(a)的量總是等于胸腺嘧啶(t)的量，鳥嘌呤(g)的量總是等于胞嘧啶(c)的量的啟發(fā)，構(gòu)建出了科學(xué)的模型解析：選b沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的 dna衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出dna分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。共研探究觀察下圖，結(jié)合制作dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型體驗，探討下列問題：1dna分子的基本組成(1)dna分子的元素組成有 c、h、o、n、p。(2)dna的基本組成單位是 4種脫氧核苷酸。(3)若圖中的為鳥嘌呤，則的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸。2dna分子的結(jié)構(gòu)(1)dna分子是由兩條脫氧核苷酸鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)堿基互補配對原則：a(腺嘌呤)一定與t(胸腺嘧啶)配對；g(鳥嘌呤)一定與c(胞嘧啶)配對。(4)同一條鏈中，連接相鄰兩個堿基的結(jié)構(gòu)是脫氧核糖磷酸脫氧核糖；兩條鏈中連接相鄰兩個堿基的結(jié)構(gòu)是氫鍵。3dna的相關(guān)計算(1)每個dna片段中，游離的磷酸基團(tuán)數(shù)是 2個；磷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)含氮堿基數(shù)是 111。(2)在不同的雙鏈dna分子中：a/t、g/c、(ag )/(tc)和(ac)/(tg)的比值無特異性。(3)在雙鏈dna分子中，由于at，gc，所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)，即agtc，(ag)/(tc)1，因此雙鏈dna分子中(ag)/(tc)的值相同；在單鏈dna分子中不存在同樣的規(guī)律，因為a與t，g與c不一定相等。4結(jié)合dna分子的結(jié)構(gòu)特點，歸納dna分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原因。提示：(1)dna分子由兩條脫氧核苷酸長鏈盤旋成粗細(xì)均勻、螺距相等的規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)dna分子中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。(3)dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的中間為堿基對，堿基之間形成氫鍵，從而維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(4)dna分子之間對應(yīng)堿基嚴(yán)格按照堿基互補配對原則進(jìn)行配對?？偨Y(jié)升華1dna分子的結(jié)構(gòu)及特點(1)由圖1得到以下信息：數(shù)量關(guān)系位置關(guān)系化學(xué)鍵dna初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。(2)圖2是圖1的簡化形式，其中是磷酸二酯鍵，是氫鍵。(3)dna分子的特性穩(wěn)定性：a.dna中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；b.兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。多樣性：不同dna分子中脫氧核苷酸的數(shù)量不同，排列順序多種多樣。n個堿基對構(gòu)成的dna分子中，排列順序有2n種。特異性：每種dna都有區(qū)別于其他dna的特定的堿基排列順序。2堿基間的數(shù)量關(guān)系分析項目雙鏈dna1鏈2鏈規(guī)律a、t、g、c關(guān)系atgca1t2g1c2t1a2c1g2雙鏈dna中，a總等于t，g總等于c，且1鏈上的a等于2鏈上的t，1鏈上的g等于2鏈上的c非互補堿基和之比，即(ag)/(tc)或(gt)/(ac)1m1/mdna雙鏈中非互補堿基之和總相等，兩鏈間非互補堿基和之比互為倒數(shù)互補堿基和之比，即(at)/(gc)或(gc)/(at)nnn在同一dna中，雙鏈和單鏈中互補堿基和之比相等某種堿基的比例(x為a、t、g、c中某種堿基的百分含量)x1x2某堿基占雙鏈dna堿基總數(shù)的百分?jǐn)?shù)等于相應(yīng)堿基占相應(yīng)單鏈的比值的和的一半【規(guī)律方法】(1)“三看法”判斷dna分子結(jié)構(gòu)的正誤一看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確，正確的成鍵位置在一分子脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基團(tuán)與相鄰核苷酸的3號碳原子之間； 二看外側(cè)鏈?zhǔn)欠穹聪蚱叫?；三看?nèi)側(cè)鏈堿基之間配對是否遵循堿基互補配對原則。(2)區(qū)分核酸種類的方法若含t，at或嘌呤嘧啶，則為單鏈dna。因為雙鏈dna分子中at，gc，嘌呤(ag)嘧啶(tc)。若嘌呤嘧啶，肯定不是雙鏈dna(可能為單鏈dna，也可能為rna)。但若是細(xì)胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，則可能既有雙鏈dna又有rna。對點演練2判斷正誤(1)dna的兩條核糖核苷酸長鏈反向平行纏繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。()(2)dna的一條單鏈中相鄰的兩個堿基通過堿基互補形成的氫鍵連接。()(3)dna分子的堿基配對方式?jīng)Q定了dna分子結(jié)構(gòu)的多樣性。()解析：(1)構(gòu)成dna的兩條長鏈為脫氧核苷酸鏈且反向盤旋，非纏繞。(2)dna的一條單鏈中相鄰的兩個堿基通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接。(3)dna分子中堿基對排列順序的多樣性決定了其結(jié)構(gòu)的多樣性。答案：(1)(2)(3)3如圖為dna分子結(jié)構(gòu)示意圖，相關(guān)敘述正確的是()a和相間排列，構(gòu)成了dna分子的基本骨架b的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸c是氫鍵，其形成遵循堿基互補配對原則ddna分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息e占的比例越大，dna分子越不穩(wěn)定f依次代表a、g、c、tabcdfbcdfcabcf dbce解析：選bdna分子是反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，磷酸與脫氧核糖交替排列在外側(cè)，構(gòu)成了dna的基本骨架；中的及下方的磷酸基團(tuán)組成胞嘧啶脫氧核苷酸；堿基互補配對，配對堿基之間通過氫鍵相連； dna分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息；g與c之間形成3條氫鍵，g與c含量越多，dna分子越穩(wěn)定；根據(jù)堿基互補配對原則，依次代表a、g、c、t。1如圖是4位同學(xué)拼制的dna分子部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是()解析：選c脫氧核苷酸之間的連接點在一個脫氧核苷酸的磷酸和另一個脫氧核苷酸的脫氧核糖之間，a、b兩項錯誤；磷酸分別與兩個脫氧核糖的5號、3號碳原子相連，c項正確，d項錯誤。2在dna分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基a與t之間的連接結(jié)構(gòu)是()a氫鍵b磷酸脫氧核糖磷酸c肽鍵d脫氧核糖磷酸脫氧核糖解析：選d審題時應(yīng)扣住“一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基a與t之間的連接結(jié)構(gòu)”，相鄰的脫氧核苷酸相連接，依靠磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，因此兩個堿基之間的連接結(jié)構(gòu)是：脫氧核糖磷酸脫氧核糖。3某dna分子堿基中，鳥嘌呤分子數(shù)占22%，那么胸腺嘧啶分子數(shù)占()a11%b22%c28% d44%解析：選c在dna中，at，gc。當(dāng)g%22%時，t%1/2(1g%c%)28%。4如圖為dna分子的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。請據(jù)圖回答：(1)從主鏈上看，兩條單鏈_平行；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈_。(2)_和_相間排列，構(gòu)成了dna分子的基本骨架。(3)圖中有_種堿基，_種堿基對。(4)含有200個堿基的某dna片段中堿基間的氫鍵共有260個。請回答：該dna片段中共有腺嘌呤_個，c和g構(gòu)成的堿基對共_對。在dna分子穩(wěn)定性的比較中，_堿基對的比例越高，dna分子穩(wěn)定性越高。解析：(1)從主鏈上看，兩條單鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈遵循堿基互補配對原則。(2)脫氧核糖與磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成dna分子的基本骨架。(3)圖中涉及4種堿基，4種堿基之間的配對方式有兩種，但堿基對的種類有4種，即at、ta、gc、cg。(4)假設(shè)該dna片段只有