第2节 DNA的结构（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019 不定项版）

第2节　DNA的结构 课时目标 1.基于生物学事实和证据，归纳概括DNA分子的结构特点。(生命观念) 2．利用碱基互补配对原则，对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。(科学思维) 3．尝试制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点。(科学探究) [对应学生用书P70] 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．DNA结构模型的构建者：沃森和克里克。 2．构建过程 (1)英国物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 (2)奥地利生物化学家查哥夫得出：在DNA中，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。 (3)沃森和克里克构建了一个将碱基安排在双链螺旋的内部，脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。 二、DNA的结构 1．DNA的结构模式图 2．DNA双螺旋结构的特点 (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。 (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，并且遵循碱基互补配对原则：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。 三、制作DNA双螺旋结构模型 ◆助学巧记 DNA分子结构的“五、四、三、二、一” ◆思维启迪 1．某双链DNA分子片段中A有20个，C有30个，推测该DNA分子片段中有多少个碱基。 提示：100个。 2．以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，图中的错误有几处？分别是什么？ 提示：2处；核糖应是脱氧核糖、磷酸二酯键连接位置错误。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。(　　√　　) 2．组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。(　　×　　) 提示：U(尿嘧啶)只存在于RNA中，DNA中特有的碱基是T(胸腺嘧啶)。 3．在DNA中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。(　　×　　) 提示：在DNA分子双链中，A与T配对，C与G配对，一定存在的关系为A＝T，G＝C。 4．双链DNA中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。(　　×　　) 提示：双链DNA中大多数磷酸与2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。 [对应学生用书P71] 任务一__DNA的结构　　　　　　　　　　　　　　　　　　 下图是DNA片段的结构示意图。 [问题探究] 1．写出图中数字的含义。 答案：1：碱基对。2：脱氧核苷酸链。3：脱氧核糖。4：磷酸。5：腺嘌呤脱氧核苷酸。6：腺嘌呤。7：氢键。 2．为什么“G—C”含量越多的DNA越耐高温？ 答案：G—C之间的氢键数量是3个，A—T之间的氢键数量是2个，所以含“G—C”越多则结构越稳定，越不容易被高温破坏。 3．DNA中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗？ 答案：DNA中，每个脱氧核糖均连接一个碱基；除3­端的脱氧核糖只连接一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连接两个磷酸。 1．DNA结构的三个关系 2．DNA的结构特性 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基的排列顺序千变万化→DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 (3)特异性：每种DNA有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 (1)DNA中的“反向”是指一条链的一端是磷酸、另一端是脱氧核糖，但另一条链的磷酸和脱氧核糖位置正好相反。 (2)加热超过90 ℃，DNA会解开双螺旋，当温度降低时，DNA又恢复为双螺旋结构。格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，加热致死的S型细菌内的DNA仍然保持活性，将R型细菌转化为S型细菌。 (3)DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和碱基。 1．(2023·潍坊高一检测)DNA具有独特的双螺旋结构，下列关于DNA结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B．DNA中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C．DNA两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D．DNA一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连 C　解析：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA中的绝大多数的磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖相连，D错误。 2．(不定项)下图为含有四种碱基的DNA的结构示意图，下列对该图的描述，正确的是(　　) A．③有可能是碱基A B．②和①相间排列，构成DNA的基本骨架 C．①②③中特有的元