第3章 第2节 DNA的结构（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　DNA的结构 明学习目标 1．概述DNA结构的主要特点。 2．通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3．制作DNA双螺旋结构模型。 聚焦·学案(一)　DNA的双螺旋结构有哪些主要特点 基础—自主学习 [助读教材] (一)DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：沃森和克里克。 2．构建历程 3．新模型的特点 (1)A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径。 (2)组成的DNA分子具有恒定的直径。 (3)模型与基于X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 (二)DNA的结构特点 项目 特点 整体结构 由条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 基本骨架 由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 碱基配对 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧，并且遵循碱基互补配对原则：A与配对、与C配对 (三)制作DNA双螺旋结构模型 目的要求 通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解 实验原理 DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，互补配对，并通过氢键相连 制作程序 教材边角知识发掘 1．(教材P48“思考·讨论”)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生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱；③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．(教材P50图3－8解读)下图为DNA的结构模式图，据图回答有关问题： (1)写出图中相应序号表示的物质或结构： ①胸腺嘧啶；②脱氧核糖；③磷酸；④胸腺嘧啶脱氧核苷酸；⑤胞嘧啶；⑥腺嘌呤_。 (2)脱氧核糖中的1′-C是指与碱基相连的碳，5′-C是指与磷酸基团相连的碳。 (3)从图中看出DNA两条链是反向平行的依据是从双链的一端起始，一条单链是从5′-端到3′-端的，另一条单链则是从3′-端到5′-端的。 [概念检测] 1．判断下列叙述的正误 (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)DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。(×) (3)一个DNA分子中1个磷酸均与2个脱氧核糖相连。(×) (4)DNA两条链上的碱基通过氢键相连。(√) (5)每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。(√) (6)DNA是由四种核糖核苷酸连接而成的。(×) (7)在DNA分子中一定存在如下数量关系：A＝G，C＝T。(×) 2．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)为单位连接成长链的基础上 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。故选B。 3．(2023·济宁高一检测)下列关于DNA分子结构的叙述，不正确的是(　 ) A．每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸 B．每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的 C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 D．某双链DNA分子片段中如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶 解析：选C　DNA分子由两条反向平行的单链盘旋成双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，碱基排列在内侧，因此，除DNA分子中处于3′－端的脱氧核糖之外，其余脱氧核糖上均连接有两个磷酸和一个碱基，C错误。 深化—合作学习 [活动质疑] 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑(如图)，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氢键连接。 (2)该双螺旋模型代表的双链长度相等(填“相等”或“不相等”)，为什么？ 提示：两条链上的碱基通过氢键互补配对，所以两条链的脱氧核苷酸数目相等，故双链长度相等。 (3)DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪种成分中？ 提示：N存在于含氮碱基中，P存在于磷酸基团中。 (4)DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗？ 提示：DNA分子中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；而