2019_2020学年新教材高中生物第3章基因的本质第2节DNA的结构教学案新人教版必修第二册

第2节 DNA的结构

学 习 目 标 1.了解科学家构建模型的研究历程。 2.理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律。 3.学习制作DNA双螺旋结构模型。 核 心 素 养 1.领悟模型构建在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神。 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。

一、DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：沃森和克里克。 2．构建过程

二、DNA的结构 1．结构图示

2．图示解读 基本组成元素 组成物质 基本组成单位 整体结构 C、H、O、N、P [①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸 [④]脱氧核苷酸，共4种 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 内侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 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

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。( ) 2．DNA分子由两条方向相反的脱氧核苷酸链盘旋而成。( )

3．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。( ) 4．在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。( ) 5．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( ) 提示：1.√ 2.√

3．× U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。

4．× 在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在如下关系：A＝T，G＝C。 5．× 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。

DNA的结构

[问题探究]

1．构成DNA分子的化学元素有哪些？其中N存在于什么部位？ 提示：C、H、O、N、P，其中N存在于碱基中。

2．由DNA的结构推知，脱氧核苷酸和含氮碱基的比值是多少？一条单链中的相邻碱基是怎样连接的？

提示：1∶1，通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相互连接。 [归纳总结] 1．DNA分子的结构层次

2．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(如图)。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。 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；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键。

③每个脱氧核糖(除两端外)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—”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。 3．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分子中碱基对(脱氧核苷酸对)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。 巧学助记 DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 4．DNA双螺旋结构模型的构建

1．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是( )

A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型 C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系

D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量

B [在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱，A错误；查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量，沃森和克里克在此基础上提出了A与T配对、C与G配对的正确关系，并构建了DNA分子的双螺旋结构模型，B正确，C、D错误。]

2．下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是( )