【教案】【人教版】2017年必修二生物：3.2《DNA分子的结构》教学案.docVIP

一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。模型构建历程 二、DNA分子的结构 项目 特点 整体 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成 排列 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成构成基本骨架 内侧 碱基通过氢键连接形成碱基对 碱基互 补配对A与T配对、G与C配对1．沃森和克里克是怎样发现DNA分子的双螺旋结构的？分子的双螺旋结构有哪些主要特点？ [共研探究]阅读教材P47～48沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事回答下列问题：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：(12)英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱；(3)奥地利著名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。沃森和克里克在构建模型过程中出现了哪些错误？提示：(1)将碱基置于螺旋外部。(2)相同碱基进行配对连接双链。判断正误(1)在DNA模型构建过程中沃森和克里克曾尝试构建(√) (2)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。(√)[对点演练]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(　　)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、CB．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分子呈螺旋结构沃森和克里克曾尝试构建了多种模型但都不科学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。[共研探究]观察下图结合制作DNA双螺旋结构模型体验探讨下列问题： 1．分子的基本组成1)DNA分子的元素组成有 C、H、O、N、P。(2)DNA的基本组成单位是 4种脱氧核苷酸。(3)若图中的⑥为鸟嘌呤则④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。分子的结构(1)DNA分子是由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)②脱氧核糖和①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)碱基互补配对原则：⑤A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦C(胞嘧啶)配对。(4)同一条链中连接相邻两个碱基的结构是—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。的相关计算(1)每个DNA片段中游离的磷酸基团数是 2个 1∶1∶1。(2)在不同的双链DNA分子中：A/T、G/C、(A＋G )/(T＋C)和(A＋C)/(T＋G)的比值无特异性。(3)在双链DNA分子中由于A＝T＝C所以嘌呤数等于嘧啶数即A＋G＝T＋C(A＋G)/(T＋C)＝1因此双链DNA分子中(A＋G)/(T＋C)的值相同；在单链DNA分A与T与C不一定相等。结合DNA分子的结构特点归纳DNA分子结构稳定性的原因。提示：(1)DNA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。(2)DNA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。(3)DNA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。(4)DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。[总结升华]1．DNA分子的结构及特点 (1)由图1得到以下信息：数量关系位置关系化学键初步水解产物是脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(2)图2是图1的简化形式其中①是磷酸二酯键是氢键。(3)DNA分子的特性稳定性：a.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；b.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同排列顺序多种多样。个碱基对构成的DNA分子中排列顺序有2种。特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。碱基间的数量关系分析 项目 双链DNA 1链 2链 规律 、T、G、C关系 A＝T＝C A＝T＝C＝A＝G 双链DNA中总等于T总等于C且1链上的A等于2链上的T链上的G等于2链上的C 非互补碱基和之比即(A＋G)/(T＋C)或(G＋T)/(A＋C 1 m 1/m DNA双链中非互补碱基之和总相等两链间非互补碱基和之比互为倒数 互补碱基和之比即(A＋T)/(G＋C)或(G＋C)/(A＋T) 在同一DNA中双链和单链中互补碱基和之比相等 某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量) 某碱基占双链DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半【规律方法(1)“三看法”判断DNA分子结构的正误一看外侧链成键位置是否正确