2.2 DNA分子的结构和复制（4） 教学设计-高一生物必修二同步教学（苏教版）

第二章 遗传的分子基础 第二节 DNA分子的结构和复制 第1课时 DNA分子的结构 学习目标 （1）阅读教材图文，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。 （2）结合教材和相关模型，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。 （3）通过制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。 [重难点击]　 （4）DNA分子的双螺旋结构模型的特点及其相关计算。 前课梳理 1．生物的遗传物质 遗传物质 生物种类 结果 结论 DNA 所有细胞生物及部分病毒 绝大多数生物的遗传物质是DNA DNA是主要的遗传物质 RNA 部分病毒 2.如果用○表示磷酸、表示脱氧核糖、▭表示含氮碱基，那么怎样表示DNA的结构单位？ 答案　结构单位：脱氧核苷酸(4种) 学习探究 探究点一　DNA分子的结构 1．解开DNA分子结构之谜 20世纪30～50年代，许多科学家对DNA分子结构进行了深入的研究。结合教材，了解科学家们的探索历程。 时期 科学家 成果 20世纪30年代后期 瑞典科学家 证明DNA分子是不对称的 1951年 查哥夫(奥地利) 定量分析DNA分子的碱基组成后，发现腺嘌呤(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 1952年 富兰克琳(英) 确认DNA分子为螺旋结构，而不是由一条链构成 1953年 沃森(美)和克里克(英) 提出DNA分子的双螺旋结构模型 2.DNA分子的结构层次 依据上述科学家的探索完善下图图解，探究DNA分子的结构层次。 3．DNA分子的结构 (1)写出上图中各部分的名称：①胸腺嘧啶(T)；②脱氧核糖；③磷酸；④碱基对；⑤腺嘌呤(A)；⑥鸟嘌呤(G)；⑦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，A—T之间形成2个氢键，G—C之间形成3个氢键。 4．双螺旋结构的特点 (1)DNA分子是由两条链构成的，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在双螺旋的外侧，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。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫做碱基互补配对原则。 探究点二　有关DNA分子结构的计算 如图是DNA分子中碱基配对的情况示意图，结合该图总结与碱基互补配对原则有关的规律。 1．腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1＝T2，同样：T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。 2．设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝T2＋A2＝n%，整个DNA分子中：A＋T＝n%，即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 3．设双链DNA分子中，一条链上：＝m，则：＝＝m，所以互补链上＝，即双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。 4．DNA分子中共有4种类型的碱基对，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种组合方式。 【归纳提炼】 1．碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性 (1)共性：不因生物种类的不同而不同 ＝＝1；＝＝1；＝＝1。 (2)特异性：的值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。 2．进行碱基计算要注意以下几点 (1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。 (2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。 (3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。 真题回眸 例1．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______________。 (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： ①该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G构成的碱基对共________对。 ②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。 例2．某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是(　　) A．35% B．