3.2 DNA的结构（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　DNA的结构 学习目标 核心素养 1.讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。 2．概述DNA双螺旋结构的主要特点。 3．制作DNA双螺旋结构模型 1.生命观念——运用结构与功能观理解并掌握DNA的结构特点。 2．科学探究——学习制作DNA双螺旋结构模型，通过动手制作模型，培养观察能力、动手能力及空间想象能力。 3．社会责任——了解科学家构建DNA结构模型的研究历程，领悟模型构建在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神 [对应学生用书P76] 知识点一 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．过程 (1)沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型是物理模型。(　　√　　) (2)双链DNA中嘌呤数等于嘧啶数。(　　√　　) (3)组成DNA的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。(　　×　　) 解析：U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。 (4)在DNA中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。(　　×　　) 解析：在DNA双链上，A与T配对，G与C配对，一定存在的关系为：A＝T，G＝C。 知识点二 DNA的结构 1.DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸。 2．双螺旋结构特点 (1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5'­端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3'­端，两条单链走向相反，一条单链从5'­端到3'­端，另一条单链从3'­端到5'­端。 (2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：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。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 (1)DNA由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(　　√　　) (2)双链DNA中一条链上的相邻碱基是通过氢键连接的。(　　×　　) 解析：双链DNA中一条链上的相邻碱基是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接的。 (3)含有G—C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。(　　×　　) 解析：G与C的碱基对之间有3个氢键，A与T的碱基对之间有2个氢键，故含有G—C碱基对较多的DNA分子热稳定性较强。 (4)一条双链DNA中含有两个游离的磷酸基团。(　　√　　) 知识点三 制作DNA双螺旋结构模型 1.组装脱氧核苷酸模型 利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。 2．制作多核苷酸长链模型 将若干个脱氧核苷酸依次连接起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的核苷酸数目必须相同，碱基之间能够互补配对。 3．制作DNA的平面结构模型 按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。 4．制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型 把DNA平面结构模型旋转一下，得到DNA的双螺旋结构模型。 (1)模型制作中选取作为支架和连接的材料要有一定的强度和韧性。(　　√　　) (2)DNA双螺旋结构模型中脱氧核糖和磷酸交替连接形成基本骨架。(　　√　　) (3)模型制作时不同的嘌呤和嘧啶之间相互连接的氢键数目相同。(　　×　　) 解析：碱基对A与T之间2个氢键，C与G之间3个氢键。 (4)制作DNA双螺旋结构模型需要4种不同形状的物体。(　　×　　) 解析：制作DNA双螺旋结构模型需用不同形状、不同大小和不同颜色的物体作为材料，通常需要6种不同形状的物体，用来代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基(A、T、C、G)。 [对应学生用书P77] 探究点一　DNA的结构 ►情境探究 坐落在北京中关村高新科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，它象征着中关村生生不息的精神，寓意创新的生命更加顽强。 1．该双螺旋模型代表的双链之间通过什么化学键连接？ 答案：氢键。 2．该双螺旋模型代表的双链长度是否相等？为什么？ 答案：相等。两条链之间通过碱基互补配对，所以两条链的脱氧核苷酸数目相等。 3．为什么DNA分子中G与C碱基所占比例越高，DNA分子越稳定？ 答案：A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。氢键的数目越多，DNA的结构越稳定，故G—C碱基对越多，DNA热稳定性越强。 ►素养凝练 DNA的结构 　 (1)数量关系 ①游离磷酸基团：每个DNA片段有2个。 ②氢键：A—T之间有2个，G—C之间有3个。 ③脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。 (2)位置关系 ①单链中：相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。 ②双链间：相邻碱基通过氢键连接。 (3)化学键 ①氢键：连接