3.2 DNA的结构导学案2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

班级： 姓名： 学号 DNA的结构（导学案） 【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讨论和交流，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 课前预习案 1. DNA的基本组成单位是__________，每个单位由一分子__________、一分子__________和一分子__________组成。 2. 组成DNA的碱基有四种，分别是腺嘌呤、__________、胞嘧啶和__________，分别用字母__________、__________、__________、__________表示。 3. 1952年，__________和__________利用X射线衍射技术获得了清晰的DNA衍射照片，为DNA结构模型的构建提供了关键证据。 4. 查哥夫法则指出：在DNA分子中，A与__________的含量相等，G与__________的含量相等，即嘌呤总数__________嘧啶总数。 5. DNA双螺旋结构中，__________和__________交替连接，排列在__________侧，构成基本骨架；__________排列在内侧。 6. 碱基之间通过__________连接形成碱基对，A与T之间形成__________个氢键，C与G之间形成__________个氢键。 7. DNA的两条链按__________方式盘旋成双螺旋结构，两条链的方向__________。 8. DNA分子的结构特性包括__________、__________和__________。 课内探究案 【温故知新】 根据下图回答下面问题 1. DNA的中文名称： 2. DNA的基本组成单位： 3. 一分子脱氧核苷酸=一分子 +一分子 +一分子 4. 碱基名称:A ( )、G ( )、T ( )、C ( ) 【学习任务一】DNA 结构模型的构建 探究一：脱氧核苷酸之间通过怎样方式连接成一条链的？ 【资料1】早在20世纪30年代，科学家就已经确定DNA是以4种脱氧核苷酸为基本组成单位构成的长链。这4种脱氧核苷酸分别含有碱基 A、T、C、G。 探究二：DNA由几条脱氧核苷酸链以什么方式构成？ 【资料2】1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯和同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。在衍射实验中“X”意味着呈螺旋状。 推测：DNA呈现“X”形意味着DNA呈 结构 【资料3】富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 ( 翻转180 ° ) 推测：DNA翻转180°后仍为“X”形意味着DNA分子是 的结构 【总结】结合资料1.2.3与拓展材料总结DNA的构成？ DNA分子由 条 向平行的脱氧核苷酸链构成。 探究三：两条脱氧核苷酸链之间怎样连接？ 【问题】请你推测两条脱氧核苷酸链之间的连接方式。 假设1： 假设2： 假设3： 【资料4】DNA位于液体环境中，脱氧核糖与磷酸亲水，而碱基疏水。 对比维度 DNA分子结构特点 双螺旋结构特点 三螺旋结构特点 稳定性 结构稳定 极高（负电分散，结构稳定） 极差（负电互斥，易解体） 含水量 高 磷酸在外侧，吸引大量水分子。结构舒展，能容纳大量水。 磷酸被包在中间，接触不到水。结构高度压缩，水难以进入。 推测： 在DNA螺旋结构的内侧， 和 交替排列在外。 【问题】同种碱基相连是否可行？ 【资料5】嘌呤碱基是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱基是单环化合物，占有空间小。DNA直径是固定的，均为2nm。 【问题】请你推测两条核苷酸链之间碱基的连接方式，它们是如何配对？ 假设1： 假设2： 【资料6】20世纪40年代，奥地利著名生物化学家查哥夫测定几种生物DNA分子中4种碱基的数量关系。1952年，奥地利生物化学家查歌夫来到沃森和克里克的实验室，两人得到了一个关键信息：在DNA分子中，腺嘌呤(A)的总量总是等于胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)总是等于胞嘧啶（C） 碱基组成 碱基比例 A G C T A/T G/C (A+G)/(T+C) 人 30.9 19.9 19.8 29.4 1.05 1.01 1.03 鸡 28.8 20.5 21.5 29.2 0.99 0.95 0.97 海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 1.02 1.02 1.02 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 0.95 1.09 1.00 大肠杆菌 24.7 26 25.7 23.6 1.05 1.01 1.03 推测：碱基配对方式为 【资料7】正是因为两条链的核苷酸之间存在作用力,所以这两条链既不在同一直线也不在同一个平面上。 推测：两条链盘旋成 结构 【学习任务二】DNA的结构 1.依据学习任务一推测的结论，归纳DNA结构的主要特点 （1）DNA分子一般是由 条单链组成的，这两条链按 方式盘旋成 结构。 （2）DNA分子中的 交替连接排列在外侧，构成 ； 排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过 连接起来，形成 ，且遵循 ， 2.建模：四人为一小组，利用手中的材料构建DNA双螺旋结构模型，并进行展示 课后巩固案 1．关于 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是（    ） A．核酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类 B．烟草花叶病毒中有 5 种含氮碱基，5 种核苷酸 C．烟草中共有 4 种含氮碱基，4 种核苷酸 D．若某种核酸含有 U，则该核酸一般由一条链组成 2．DNA 指纹技术利用遗传信息的特异性，在现代刑侦工作中发挥了重要作用，下列叙述正确的是（　　） A．细胞中的DNA通常是由脱氧核苷酸连接而成的1条长链分子 B．不同生物的DNA分子中，碱基的种类和数目均存在明显差异 C．DNA指纹技术的原理体现在不同DNA 分子的脱氧核苷酸排列顺序不同 D．办案人员身体疲惫时服用核酸类保健口服液，可对自身基因进行有效修复 故选C。 3．如图为DNA分子片段的平面结构模式图，1~4是组成DNA分子的物质，相关叙述错误的是（　　） A．图中1是磷酸 B．图中2是核糖 C．图中3、4构成了碱基对 D．3、4含量高的DNA分子其稳定性较高 4．某小组在进行DNA模型搭建时，准备了代表碱基A、C、T、G、U的纸片15、12、11、13、14个，其它材料足量。已知1bp=1碱基对，该小组搭建的双链DNA模型最长为（    ） A．23bp B．26bp C．46bp D．52bp 5．核酸是以化合物b为基本组成单位的生物大分子，具有复杂的结构和重要的生物学功能。化合物b的结构组成如图所示，下列有关叙述正确的是（    ） A．组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种，其中a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质 B．若a为核糖，m为尿嘧啶，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中 C．大肠杆菌体内含的化合物m共有5种 D．烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是5、4和8、4 6．某同学在准备了足够的材料制作成DNA双螺旋结构模型，下列关于模型叙述正确的是（　　） A．嘌呤碱基与嘧啶碱基之间都连接2个氢键 B．每个脱氧核糖上都应连接2个磷酸 C．应在脱氧核糖上连接磷酸和碱基 D．碱基和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧 8．刑侦人员将获得的DNA样品用合适的酶切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，形成DNA指纹图，下列说法错误的是（　　） A．人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中 B．依据图中的结果，怀疑对象1最可能是罪犯 C．DNA指纹技术依据的是DNA分子具有多样性 D．DNA指纹技术还可用于亲子鉴定和死者遗骸的鉴定 【拓展】 科学家用X射线衍射来研究DNA,发现DNA分子的直径比一根DNA单链要粗得多。1938年，阿斯特伯里 ( W. T. Astbury) 根据DNA的密度为 1. 63g / cc 的测量值，得到DNA的主链数不少于2、不多于4的结论。 推测预设: ①假设DNA分子由三条链组成，“三条链方向相同”或“两条链方向相同，一条链不同”。 ②假设DNA由两条链组成，“同向平行”或“反向平行”。 问题：DNA由几条链构成？是以怎样的方式排列？ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $