3.2 DNA的结构导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

3.2 DNA的结构学案 【学习目标】 1.生命观念——通过搜集DNA结构模型建立过程的资料并进行交流和讨论，运用结构与功能观，分析DNA的结构与其蕴藏遗传信息的功能是相适应的。 2.科学思维——通过模型构建，理解DNA的化学组成、平面结构以及立体结构。 3.科学探究——通过制作DNA双螺旋结构模型，领悟模型构建在科学研究中的应用。 【学习重难点】 教学重点：制作DNA分子双螺旋结构模型。 教学难点：DNA分子结构的主要特点 【预习新知】 DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：        。 2.构建过程 DNA的结构 1.元素组成：                   。 2.组成物质：          、碱基、          。 3.基本单位：              。 4.平面结构 许多脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸长链，两条脱氧核苷酸长链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基按碱基互补配对原则（A-    ，G-    ）进行配对。 5.空间结构：          结构 （1）两条链        平行。 （2）两条链之间靠        连接。 6.DNA的结构特点 （1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按          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          ，另一端有一个羟基（—OH），称作          ，两条单链走向          ，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链是从3′端到5′端的。 （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规律：A（腺嘌呤）一定与          配对，G（鸟嘌呤）一定与          配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作          原则。 7.制作DNA双螺旋结构模型 （1）原理： DNA的脱氧核苷酸双链          ，磷酸与          交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过          连接，碱基          。 （2）步骤： ①制作脱氧核苷酸模型：用自己选取的实验材料，制作成不同形状、不同大小和不同颜色的物体，用来代表脱氧核苷酸、磷酸和不同的碱基，组装成若干脱氧核苷酸。 ②制作脱氧核苷酸          ：选取作为支架和连接的材料，将代表不同化合物的物体连接、组装在一起。 ③制作DNA          ：按照碱基互补配对原则，将两条脱氧核苷酸长链连接起来。 ④制作DNA立体结构（          结构）模型：把DNA平面结构旋转一下，即可得到一个DNA的双螺旋结构模型。 【易错提示】 以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？ 提示：4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置及C、G间氢键数错误。 1.沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构中，磷酸—脱氧核糖骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部（ √ ） 1.DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：C＝T，A＝G（ × ） 2.DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成（ × ） 3.DNA单链中的A与T的数量一定相等（ × ） 【深化探究】 探究点一　DNA分子的结构及其特点 1．DNA分子的结构层次 2．结构特性 (1)稳定性： ①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。 ②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。 ③DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。 ④DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 (2)多样性：由n个碱基对排列而成DNA时，可有4n种排列方式，这样便构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。 (3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA分子的特定的碱基排列顺序。 [思考探究] (1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团数是多少？磷酸数∶脱氧核糖数∶含氮碱基数是多少？ 提示：2个；1∶1∶1。 (2)为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？ 提示：G与C之间有三个氢键，而A与T之间只有两个氢键。因此G与C所占比例越大，DNA分子的稳定性越强。 探究点二　DNA分子中碱基的计算规律 1．一般规律 (1)互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。 (2)任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝总碱基数×50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)×50%，＝＝1。 (3)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比