必修生物學(xué)案DNA分子的結(jié)構(gòu)

1、3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)間： 作者： 審批：喻俊強(qiáng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)目標(biāo)：（1）構(gòu)成DNA分子的基本單位、核苷酸種類、堿基種類、元素種類。（2）DNA分子的平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。 （3）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2.能力目標(biāo)：（1）制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。（2）對(duì)科學(xué)家探索基因的本質(zhì)過程和方法進(jìn)行分析和討論，領(lǐng)悟模型方法在這些研究中的應(yīng)用。3.情感目標(biāo)：（1）認(rèn)識(shí)到與他人合作在科學(xué)研究中的重要性。（2）體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建對(duì)于生物學(xué)發(fā)展的重大意義，并在學(xué)習(xí)中堅(jiān)持多動(dòng)手?！菊n前預(yù)學(xué)】一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1在對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的研究中，美國(guó)生物學(xué)家_和英國(guó)物理學(xué)家_做了突出的貢獻(xiàn)。2DNA分子是以4種

2、_為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有_四種堿基。3沃森和克里克嘗試了很多種不同的雙螺旋結(jié)構(gòu)和三螺旋結(jié)構(gòu)，但都被否定了。后來他們重新構(gòu)建了一個(gè)將_骨架安排在螺旋外部，_安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。4后來，沃森和克里克又根據(jù)其他科學(xué)家得出的腺嘌呤(A)的量總是_胸腺嘧啶(T)的量，鳥嘌呤(G)的量總是_胞嘧啶(C)的量的信息，改變了堿基配對(duì)的方式，讓_配對(duì)，_配對(duì)，構(gòu)建出DNA的_結(jié)構(gòu)模型。二、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)1DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按_的方式盤旋成_結(jié)構(gòu)。2DNA分子中的_和_交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；_排列在內(nèi)側(cè)。3兩條鏈上的堿基通過_連接成堿基對(duì)，并且堿基

3、配對(duì)有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與_(胸腺嘧啶)配對(duì)；G(鳥嘌呤)一定與_(胞嘧啶)配對(duì)。堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做_。三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1制作原理DNA的脫氧核苷酸雙鏈_，_與_交替連接，排列在_，_排列在_，堿基對(duì)通過_連接，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2制作過程(1)使用各種材料分別“制作”若干個(gè)_；將各種配件整合在一起，并連接成脫氧核苷酸鏈；連接兩條脫氧核苷酸鏈，拼成DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖；再“旋轉(zhuǎn)”成_結(jié)構(gòu)。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)劃，對(duì)制作的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行檢查，對(duì)模型的不足加以修正。3注意事項(xiàng)(1)熟悉制作模型用的各種零件代表的物質(zhì)，寫出4種堿基的字母名稱。(2)

4、兩條鏈的長(zhǎng)度、堿基總數(shù)一致，堿基互補(bǔ)、方向相反。(3)磷酸、脫氧核糖、堿基三者之間的連接部位要正確。(4)制作中各零件連接應(yīng)牢固，避免旋轉(zhuǎn)時(shí)脫落。(5)各組模型制作以不同數(shù)量和順序的AT、CG、TA、GC四種堿基對(duì)排列，領(lǐng)悟DNA分子的多樣性。知識(shí)鏈接：1堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子形成堿基對(duì)時(shí)，A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。2推論(1)一個(gè)雙鏈DNA分子中，AT、CG、AGCT，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。(2)在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基和(如AT或CG)占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基占該單鏈中堿基數(shù)的比例，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mR

5、NA中該種比例。此為單雙鏈轉(zhuǎn)化公式，在相關(guān)運(yùn)算中很有用。(3)在DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與另一條互補(bǔ)單鏈的的值互為倒數(shù)關(guān)系。(4)DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與另一條互補(bǔ)鏈的的值是相等的，也與整個(gè)DNA分子中的的值是相等的。綜合(3)(4)可簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”。3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)【課堂檢測(cè)】1.科學(xué)家從某生物內(nèi)分離出一個(gè)核酸，該核酸的堿基組成為嘌呤堿基占52%，嘧啶堿基占48%，此生物一定不是（注：有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物DNA和RNA都有）（ ）A噬菌體 B.大腸桿菌 C.人 D. 煙草花葉病毒2.以下所示四個(gè)雙鏈DNA分子的一條鏈，其中穩(wěn)定性最差是 ( )AG-C-T-A-A-A

6、-C-C-T-T-A-C-G 雙鏈DNA中A占25%BG-C-T-A-A-C-C-T-T-A-C-G-A 雙鏈DNA中T占30%CG-C-A-A-C-C-T-T-A-C-G-T-A 雙鏈DNA中G占25%DT-A-A-A-C-C-G-C-T-T-A-C-G 雙鏈DNA中C占30%3.如果將DNA徹底水解，產(chǎn)物為 （ ）A脫氧核苷酸 B核糖、磷酸和A、T、C、G四種堿基C核糖、磷酸和A、U、C、G D脫氧核糖、磷酸和A、T、C、G四種堿基4.DNA分子中一條鏈的堿基摩爾數(shù)之比為ACGT11.522.5，則其互補(bǔ)鏈中嘌呤堿基與嘧啶堿基的摩爾數(shù)之比為 ( ) A54 B43 C32 D345.已知一

7、段雙鏈分子堿基的對(duì)數(shù)和腺嘌呤的個(gè)數(shù)，能否知道這段分子中的種堿基的比例和（AC）：（TG）的值（）A.能B.否C.只能知道（A+C）：（T+G）D.只能知道四種堿基的比例6.DNA分子的一條鏈中（C+T）/（G+A）1.25，那么其互補(bǔ)鏈中其比例應(yīng)是（）A.0.4B.0.8C.1.25D.2.57.DNA分子的結(jié)構(gòu)_ _ _ _ _ _ _ _ 3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)【課后提升】1.如圖表示某同學(xué)在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，制作的一條脫氧核苷酸鏈，下列表述不正確的是()A能表示一個(gè)完整脫氧核苷酸的是圖中的a或bB圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基只有1個(gè)C相鄰脫氧核苷酸之間通過化學(xué)鍵連接起來D從

8、堿基上看，缺少的堿基是T2.某DNA分子中，GC之和占全部堿基的35.8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的()A32.9%和17.1% B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%3同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的是()A堿基對(duì)的排列順序 B磷酸的數(shù)目C脫氧核苷酸的種類 D(AT)/(GC)的比值4.下列對(duì)雙鏈DNA分子的敘述不正確的是（）A.若一條鏈A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈的數(shù)目也相等B.若一條鏈G的數(shù)目為C的兩倍，則另一條鏈C的數(shù)目為G的兩倍C.若一條鏈的A:T:G:C1234，

9、則對(duì)應(yīng)鏈相應(yīng)堿基為2：1：4：3D.若一條鏈的A:T:G:C1234，則對(duì)應(yīng)鏈相應(yīng)堿基為12345.如圖是一個(gè)DNA分子的片段，從圖中不能得到的信息是()ADNA是雙螺旋結(jié)構(gòu) B堿基嚴(yán)格互補(bǔ)配對(duì)C嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù) D兩條脫氧核苷酸鏈反向平行6.在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接是通過 ()A肽鍵 B磷酸脫氧核糖磷酸C氫鍵 D脫氧核糖磷酸脫氧核糖7下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面突出貢獻(xiàn)的說法中，正確的是()A威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像B沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C查哥夫提出了A與T配對(duì)、C與G配對(duì)

10、的正確關(guān)系D富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量8DNA分子基本骨架的組成成分是()A核糖、磷酸 B脫氧核糖、磷酸、堿基C核糖、磷酸、堿基 D脫氧核糖、磷酸9在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時(shí)，如圖為兩個(gè)脫氧核苷酸的模型，其中圓圈代表磷酸，下列說法正確的是()A方形可能代表A、T、C、U四種含氮堿基B兩個(gè)圓圈可用曲別針(代表化學(xué)鍵)連接，以形成DNA的單鏈C曲別針(代表化學(xué)鍵)應(yīng)該連接在一個(gè)核苷酸的五邊形和另一個(gè)核苷酸的圓圈上D兩條DNA單鏈的位置關(guān)系應(yīng)為同向平行10某高中一實(shí)驗(yàn)小組想要制作一個(gè)含10個(gè)堿基對(duì)的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，模型設(shè)計(jì)設(shè)定其中一條鏈所用的A、C、T、G堿基

11、模型的數(shù)量比為1234，則模型構(gòu)建需要準(zhǔn)備的C堿基模型的數(shù)量應(yīng)為()A4個(gè) B5個(gè) C6個(gè) D8個(gè)11.如圖為DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，虛線表示堿基間的氫鍵。請(qǐng)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(duì)。(4)含有200個(gè)堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個(gè)，則該DNA片段中共有腺嘌呤_個(gè)，C和G構(gòu)成的堿基對(duì)共_對(duì)。12已知雙鏈DNA分子的一條鏈中(AG)/(TC)m，求：(1)在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是_，據(jù)此可得出的結(jié)論是_。(2)在整個(gè)DNA分子中，上述比例為_，據(jù)此可得出的結(jié)

12、論是_。(3)如果在一單鏈中，(AT)/(GC)n，求：在其互補(bǔ)鏈中的上述比例是_。在整個(gè)DNA分子中上述比例為_。據(jù)和可得出的結(jié)論是_。(4)如果整個(gè)DNA分子中共有400個(gè)堿基對(duì)，其中胸腺嘧啶120個(gè)，那么DNA分子中含有氫鍵和游離磷酸基的個(gè)數(shù)分別為_個(gè)和_個(gè)。3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)【課前預(yù)學(xué)】一、1.沃森克里克2脫氧核苷酸A、T、C、G3磷酸脫氧核糖堿基4等于等于A與TG與C雙螺旋二、1.反向平行雙螺旋2脫氧核糖磷酸堿基3氫鍵TC堿基互補(bǔ)配對(duì)原則三、1.反向平行磷酸脫氧核糖外側(cè)堿基內(nèi)側(cè)氫鍵2(1)磷酸、脫氧核糖、堿基雙螺旋【課堂檢測(cè)】1.A 2.B 3.D 4.B 5.A 6.B 7.磷酸脫氧核糖堿基 脫氧核苷酸ACT【課