第2节 遗传信息编码在DNA分子上（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（浙科版2019）

第二节　遗传信息编码在DNA分子上 课程内容标准 核心素养对接 概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 1.了解科学家构建DNA分子结构模型的研究历程，领悟模型建构在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神。(社会责任) 2．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等，形成结构与功能观。(科学探究) 3．理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律。(科学思维) [对应学生用书P64] 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 1．结构图示 2．图示解读 基本组成元素 C、H、O、N、P 组成物质 [①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸 基本组 成单位 [④]脱氧核苷酸，共4种 整体结构 由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 结构特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸基团交替连接组成基本骨架 内侧 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对 (1)遗传信息：DNA分子中4种碱基的排列顺序。 (2)特点 ①多样性：碱基排列顺序千变万化。 ②特异性：每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 ③稳定性：DNA分子的结构较稳定。 1．判正误 (1)沃森和克里克在构建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分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。(×) 提示　U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。 (3)在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。(×) 提示　在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在的关系为：A＝T，G＝C。 (4)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。(×) 提示　双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，但位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。 2．微思考 如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题： (1)图中的[1]、[2]、[5]、[7]的名称分别是什么？ 提示　[1]为碱基对；[2]为一条脱氧核苷酸单链片段；[5]为腺嘌呤脱氧核苷酸；[7]为氢键。 (2)该片段中，游离的磷酸基团有几个？ 提示　2个。 [对应学生用书P65] 任务驱动一　双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 如图是DNA片段的结构图，请据图思考下列问题： (1)DNA的基本单位是什么？四种基本单位的主要区别是什么？ 提示　脱氧核苷酸；碱基种类。 (2)写出图中数字的名称。 提示　1：碱基对；2：脱氧核苷酸链；3：脱氧核糖；4：磷酸基团；5：腺嘌呤脱氧核苷酸；6：腺嘌呤；7：氢键。 (3)为什么“G—C”含量越多的DNA越耐高温？ 提示　G—C之间的氢键数量是3个，而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。 (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，每个脱氧核糖均连一个碱基；而除3′端的脱氧核糖只连一个磷酸外，其他部位的脱氧核糖均连两个磷酸。 1．DNA分子的结构 (1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成。 ①每个DNA片段中○、、▭之间的数量比为1∶1∶1，游离的磷酸基团有2个； ②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连，连接双链之间的键为碱基对之间的氢键； ③每个脱氧核糖(除3′端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接； ④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”的方式相连接； ⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 2．DNA分子的结构特性 (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(脱氧核苷酸)的排列顺序多种多样，构成了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有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 下图为DNA分子双螺旋结构模型的部分结构示意图，下列叙述错误的是(　　) A．“1”和“2”相间排列构成DNA的基本骨架 B．“2”和“3”组成的结构叫脱氧核苷 C．“3”和“4”所占比例越高，DNA分子越稳定 D．DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则 C　[1磷酸和2脱氧核糖交替排列在外侧，构成DNA的基本骨架，A正确；2为脱氧核糖，3为含氮碱基，2和3组成脱氧核苷，B正确；“3”和“4”是A—T碱基对只有2个氢键，G—C之间有三个氢键，G—