第2节DNA的结构 学案设计（一） ■■■学习目标 L.讨论DNA双螺旋结构模型构建历程。 2.概述DNM分子的结构的主要特点。 3.减基互补配对原则的计算。 ■■自主预习 DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的WA与犯 罪兼疑人的DNA进行比对就有可能为案件的侦破提供证据。为什么能为案件的侦破提供证据？ [自主学习1DNA模型的构建 沃森与克里克综合当时多位科学家的研究成果确立了D1双螺旋结构模型，两人的默契配合成为科学合作研究的典 范。请根据教材P科学史回下列问题。 L.DNA的基本组成弹位是什么有几种？分别是那些 2.英国科学家威尔金斯和富兰克林做了哪些贡献 3.奥地利生物化学家查哥夫指出碱基的数量关系是怎样的 4.DNA是由几条链组成的？它且有怎样的立体结构？ [自主学习2jDNA的结构： 1.DNA分子双螺旋结构的主要特点， (I)DNA分子是由 条链组成的，并且按照 方式盘旋成 结构。 (2)DNA分子中 和 交替连接排列在 _侧，构成基本骨架碱基排列在 侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成 并目有一定规律：即_和_配对，_和_配对。 2.碱基互补配对原双则概念 ■■课堂探究 探究一DNA双螺旋结构模型的构建 [合作探究】 1.DNA结构的研究涉及取些学科知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？
第 2 节 DNA 的结构 学案设计(一) 学习目标 1.讨论 DNA 双螺旋结构模型构建历程。 2.概述 DNA 分子的结构的主要特点。 3.碱基互补配对原则的计算。 自主预习 DNA 指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的 DNA,与犯 罪嫌疑人的 DNA 进行比对,就有可能为案件的侦破提供证据。为什么 DNA 能为案件的侦破提供证据? [自主学习 1]DNA 模型的构建: 沃森与克里克综合当时多位科学家的研究成果,确立了 DNA 双螺旋结构模型,两人的默契配合成为科学合作研究的典 范。请根据教材 P48~49科学史回答下列问题。 1.DNA 的基本组成单位是什么?有几种?分别是哪些? 2.英国科学家威尔金斯和富兰克林做了哪些贡献? 3.奥地利生物化学家查哥夫指出碱基的数量关系是怎样的? 4.DNA 是由几条链组成的?它具有怎样的立体结构? [自主学习 2]DNA 的结构: 1.DNA 分子双螺旋结构的主要特点: (1)DNA 分子是由 条链组成的,并且按照 方式盘旋成 结构。 (2)DNA 分子中的 和 交替连接,排列在 侧,构成基本骨架;碱基排列在 侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成 ,并且有一定规律:即 和 配对, 和 配对。 2.碱基互补配对原则概念: 。 课堂探究 探究一:DNA 双螺旋结构模型的构建 [合作探究 1] 1.DNA 结构的研究涉及哪些学科知识和方法?这对你理解生物科学的发展有什么启示?
2.沃森和克里克借鉴各科学家们的发现构建了什么样的DM模型？ 探究二DNA分子的结产 合作探究2 分组合作，同学们对下面的问题进行讨论，辨析和深究 结合教材P中的图3-8，观察A与T之间G与C之间盼别形城几个氢键？这与D分子结构稳定性有关系吗DN分 子中的碱基的数量有什么规律？ 小特 L.DNA的元志组成 5种元素 2.脱氧核苷酸的组成，一分 分子 一·分子 3.脱氧核苷酸种类 4.在DNA分子中存在数关系 5.关于核酸可以总结成2、4、、8分别么 探究三利用实验材料构建M模型 .稳足性DNM 分了中脱氧核糖与磷酸交替连接方式不变两条链间碱互补对方式不变。 母种 DNA分子碱基对数量不同减基对的排列顺序千变万化 白主 总结 不同颜色的卡纸剪成长方形代表用其他颜色的卡纸剪成圆形代表 另一种颜色的卡纸剪成五 边形，代 书机将磷 用订书机把 ”长链根据碱基互补配对原则，制作一条与这条 链 的脱核糖核苷酸长链 4.将脱氧核糖核酸中的磷酸固定在细铁丝上然后把两条链平放在桌子上，用订书机把两两连接在一 起 5.将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起，两手分别提起硬纸方块轻轻旋转即可得到一个M分子模 型 《核心素养专练 1.DA完全水解彻底水解后得到的化学物质是（) A.四种脱氧核苷酸 B.氨基酸、核首酸葡萄桔 C核糖、含氨碱基磷酸 D.脱氧核糖、含氨碱基、磷酸 2.有一对恒键连的脱氧核苷酸已查明驼的结构中有一个腺票，则它的其他组成应是() A.三个磷酸、三个脱氧核糖、一个胸腺密定 B.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个胞嘧啶
2.沃森和克里克借鉴各科学家们的发现,构建了什么样的DNA 模型? 探究二:DNA 分子的结构 [合作探究 2] 分组合作,同学们对下面的问题进行讨论、辨析和探究。 结合教材 P50 中的图 3-8,观察 A 与 T 之间、G 与 C 之间分别形成几个氢键?这与DNA 分子结构稳定性有关系吗?DNA 分 子中的碱基的数量有什么规律? 小结: 1.DNA 的元素组成: 5 种元素。 2.脱氧核苷酸的组成:一分子 、一分子 、一分子 。 3.脱氧核苷酸种类: 、 、 、 。 4.在 DNA 分子中存在数量关系: 。 5.关于核酸可以总结成 2、4、5、8,分别指什么? 探究三:利用实验材料构建 DNA 模型 [自主总结 1] 1.稳定性:DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替连接方式不变;两条链间碱基互补配对方式不变。 2. :每种生物的 DNA 分子都有特定的碱基数目和排列顺序。 3. :DNA 分子碱基对数量不同;碱基对的排列顺序千变万化。 [自主总结 2] 1.用不同颜色的卡纸剪成长方形代表 ,用其他颜色的卡纸剪成圆形代表 ,另一种颜色的卡纸剪成五 边形,代表 。 2.使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接,制作成一个个含有不同碱基的 模型。 3.用订书机把一个个脱氧核糖核苷酸模型连接起来,形成一条 长链;根据碱基互补配对原则,制作一条与这条 链 的脱氧核糖核苷酸长链。 4.将脱氧核糖核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上,然后把两条链平放在桌子上,用订书机把 两两连接在一 起。 5.将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起,两手分别提起硬纸方块,轻轻旋转,即可得到一个 DNA 分子 模 型。 核心素养专练 1.DNA 完全水解(彻底水解)后得到的化学物质是 ( ) A.四种脱氧核苷酸 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.核糖、含氮碱基、磷酸 D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 2.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是( ) A.三个磷酸、三个脱氧核糖、一个胸腺嘧啶 B.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个胞嘧啶
C.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个胸腺感定 D.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个尿密啶 3.下面关于DNM分子结构的叙述正确的提( A.DNA分子任一条链中T,G式 B.每个碱基分子均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖 C.每个磷酸分子都殖接和两个脱海核糖相连 D.DNA分子两条链上的A与T通过复键相连 4.某同学在制作DM双旋结构模型的实验中，按要求制作含20个碱时的DM片段那么该同学需要制作长方形。 五边形、园形塑料片的数量依次是() A.202020B.303030 是：位同的分分平特正的) 0.2 6.DNA分子种中，两条链上排例顺序不变的是() A.碱基对排列B四种脱氧核苷酸 C.脱氧核糖和磷酸D.碱基和磷酸 7.已知1个DWM分子中有4000个碱趣对，其中跑空啶有2200个，这个NM分子中应含有的脱氧核结酸的数目和腺 嘌岭的数目分别是( A.4000和900B.4000和1800 C.8000和1800 D.8000和3600 8.下图为核苷酸结构图下列述不正确的是( Q2 A能构成一个完整核苷酸的是图中的a和1 接相连。 C各 D.若链脱氧核酸从碱基组成上看缺少的碱基是】 9.下图是DNA片段的结构图诗据图回答问题。 R 图甲是片的 结构，图乙是DNA片段的 结构 分的名称 33的中文名字是
C.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个胸腺嘧啶 D.两个磷酸、两个脱氧核糖、一个尿嘧啶 3.下面关于 DNA 分子结构的叙述,正确的是( ) A.DNA 分子任一条链中 A=T,C=G B.每个碱基分子均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖 C.每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连 D.DNA 分子两条链上的 A 与 T 通过氢键相连 4.某同学在制作DNA 双螺旋结构模型的实验中,按要求制作含20 个碱基对的DNA 片段。那么该同学需要制作长方形、 五边形、圆形塑料片的数量依次是( ) A.20 20 20 B.30 30 30 C.40 40 40 D.20 30 40 5.下面是 4 位同学拼制的 DNA 分子部分平面结构模型,正确的是( ) 6.DNA 分子中,两条链上排列顺序不变的是( ) A.碱基对排列 B.四种脱氧核苷酸 C.脱氧核糖和磷酸 D.碱基和磷酸 7.已知 1 个 DNA 分子中有 4 000 个碱基对,其中胞嘧啶有2 200 个,这个DNA 分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺 嘌呤的数目分别是( ) A.4 000 和 900B.4 000 和 1 800 C.8 000 和 1 800 D.8 000 和 3 600 8.下图为核苷酸链结构图,下列表述不正确的是( ) A.能构成一个完整核苷酸的是图中的 a 和 b B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有 1 个 C.各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D.若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T 9.下图是 DNA 片段的结构图,请据图回答问题。 (1)图甲是 DNA 片段的 结构,图乙是 DNA 片段的 结构。 (2)填出图中各部分的名称: [1] 、[2] 、[3] 、[4] 、[5] 、[7] 。 (3)[3]的中文名字是
(4)DNA被彻底氧代化分解后B、闭、6中能产生含氮废物的是 (用序号表示. (5)从图中可以看出D分子中的两条长链提由 _交替连接的。 (6)连接碱基对的化学键是碱基配对的方式有两种：即一与配对 与 配 )从图甲可以看出组成D4分子的两条链的方向是 的，从恩乙可以看出组或DN分子的两条链相互缠绕成有 规侧的 结构。 □参考答案 自主预熙中含有相关的通传鹄， 伯主学习川 1.脱氧核苷酸是WA的基本组成单位有4种脱氧核苷酸分别是腺骠呤脱氧核结酸、胸踪密定脱氧核苷酸、胞嘧定 脱氧核苷酸、鸟漂呤脱氧核苷酸 2.应用X射线衍射技术获得了高质量的D行射图谱。 3.A=TG=C. 4.2条链组成它具有双螺旋结构. [自主学习2】 1.(1)两反向平行双螺旋2)脱氧核糖磷酸外内(3)氢键碱基对ATGC 2.碱基之间的这种—对应的关系 课堂探 合作探究1】 1.主要涉及物理学判主要是品体学).生物化学数学和分子生物学等学科的知识涉及的方法柱要有X射线行射结 构分析方法其中包括数学计算法.、构建模型的方法等.现代科学技术中许多成果的取得，都多学科交叉运用的结果反 过来多学科交叉的运用又会促进学年 的发展，诞生新的边缘学科如生物化学、生物物理学等. 2.磷酸、脱氧核在外侧构成基本骨架碱甚在内侧的一T、G一C互补对的N双螺旋模型 合作探究2 个氢 C与G之间形成三个氢键.C一G对含量多的DM分子时于A一T对含量多的NA分子，含 1C H O N.P 2酸 胸腺 啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌脱氧核苷酸 4 A-TCC 5.即含有2种核酸各有4种核酸，共有5种碱基共有8种核苷酸。 自主总结 2.特异性 3家样性 【白丰总结21 1.碱基磷酸脱氧核糖 2.脱氧核糖核苷酸 3.说每核糖核苷酸完全互补 4.配时的减基 5.双细旋结构 核心素养专练 1.D2. 3.D4.C5.C6.C7.C8.A 9.(1)平面立 (2)碱基对 脱氧核苷酸单链片段脱氧核糖磷酸脱氧核苷酸氢键 (3)脱氧核糖
(4)DNA 被彻底氧化分解后,[3]、[4]、[6]中能产生含氮废物的是 (用序号表示)。 (5)从图中可以看出 DNA 分子中的两条长链是由 和 交替连接的。 (6)连接碱基对的化学键是 ,碱基配对的方式有两种:即 与 配对; 与 配 对。 (7)从图甲可以看出组成DNA 分子的两条链的方向是 的,从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成有 规则的 结构。 参考答案 自主预习 DNA 中含有相关的遗传信息。 [自主学习 1] 1.脱氧核苷酸是 DNA 的基本组成单位;有 4 种脱氧核苷酸;分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶 脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸。 2.应用 X 射线衍射技术获得了高质量的 DNA 衍射图谱。 3.A=T,G=C。 4.2 条链组成;它具有双螺旋结构。 [自主学习 2] 1.(1)两 反向平行 双螺旋 (2)脱氧核糖 磷酸 外 内 (3)氢键 碱基对 A T G C 2.碱基之间的这种一一对应的关系 课堂探究 [合作探究 1] 1.主要涉及物理学(主要是晶体学)、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有:X 射线衍射结 构分析方法,其中包括数学计算法、构建模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得,都是多学科交叉运用的结果;反 过来,多学科交叉的运用,又会促进学科的发展,诞生新的边缘学科,如生物化学、生物物理学等。 2.磷酸、脱氧核糖在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧的 A—T、G—C 互补配对的 DNA 双螺旋模型。 [合作探究 2] A 与 T 之间形成两个氢键;C 与 G 之间形成三个氢键。C—G 对含量多的 DNA 分子相对于 A—T 对含量多的 DNA 分子,含 氢键多,所以更稳定。在 DNA 分子中存在数量关系:A=T,C=G。 小结: 1.C、H、O、N、P 2.磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 3.腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 4.A=T,C=G 5.即含有 2 种核酸,各有 4 种核苷酸,共有 5 种碱基,共有 8 种核苷酸。 [自主总结 1] 2.特异性 3.多样性 [自主总结 2] 1.碱基 磷酸 脱氧核糖 2.脱氧核糖核苷酸 3.脱氧核糖核苷酸 完全互补 4.配对的碱基 5.双螺旋结构 核心素养专练 1.D 2.C 3.D 4.C 5.C 6.C 7.C 8.A 9.(1)平面 立体 (2)碱基对 一条脱氧核苷酸单链片段 脱氧核糖 磷酸 脱氧核苷酸 氢键 (3)脱氧核糖
(46 (5)磷酸脱氧核糖 6)✉键TAGC (7)反向平行双螺旋 学案设计（二） ■■学习目标 (②)制作DNA双 ■自主预习 DNM双螺旋结构模型的构建 【自主学 预习教材完成下列填空。 的基本单位 2店 纪3 种 年代科学界已经认 到DNA是由4种 连接而成的长链这4种 分别含有 2.DNA性结材 英国生物物理学 家威尔金斯.i1kins)和同事富兰克林R.E.ramk1in)应用X射线行射技术获得了高质量的衍 射谱。X形意味着WA分子旋的沃森和克里克以该照片的有关数据为基础推出D呈 3.DNA的双旋结构模型 1952年，奥地利性物化学家直哥夫仁Car阳f)访问剑桥大学，提供了重要信息在DNA中， A)的量总是等于 T)的量 (G)的量总是等于 (C)的量。在此基础上，沃森和克里克构建出 1953年沃森和克里克撰写的《核始的分子结构 脱氧核糖核藏的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊 裁引起了极大的轰动。1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 二、DNA的结构 【自主学习2】梳理NA双螺旋结构的主要特点， (1)DNA分子是出 组成的，这两条链按 方式盘旋成 2DNA分子中日 (3)两条链上的碱基通过 智连接排列在外侧构成本骨深 排列在内侧。 连接成 ,并且碱基配对具有一定的规律遵循 原则 (4)在DNA双链中，A=T,GC,且A、T之间形成 个氢键G、C之间形成 个氢键。 ■■课堂探究 、DNA双螺旋结构模型的构建 【探究活动1】请你根据资料回答有关DM结构方面的问题。 (L)DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ ②DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DN的什么部位
(4)[6] (5)磷酸 脱氧核糖 (6)氢键 T A G C (7)反向平行 双螺旋 学案设计(二) 学习目标 (1)概述 DNA 结构的主要特点。 (2)制作 DNA 双螺旋结构模型。 自主预习 一、DNA 双螺旋结构模型的构建 【自主学习 1】预习教材,完成下列填空。 1.DNA 分子的基本单位 (1)主要元素—— ; (2)基本单位: 。 20 世纪 30 年代,科学界已经认识到:DNA 是由 4 种 连接而成的长链,这 4 种 分别含有 4 种碱基。 2.DNA 呈螺旋结构 英国生物物理学家威尔金斯(M.Wilkins)和同事富兰克林(R.E.Franklin)应用 X 射线衍射技术获得了高质量的 DNA 衍 射图谱。X 形意味着 DNA 分子是螺旋的,沃森和克里克以该照片的有关数据为基础,推算出 DNA 呈 。 3.DNA 的双螺旋结构模型 1952 年,奥地利生物化学家查哥夫(E.Chargaff)访问剑桥大学,提供了重要信息:在 DNA 中, (A)的量总是等于 (T)的量; (G)的量总是等于 (C)的量。在此基础上,沃森和克里克构建出 。 1953 年,沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊 载,引起了极大的轰动。1962 年,沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 二、DNA 的结构 【自主学习 2】梳理 DNA 双螺旋结构的主要特点。 (1)DNA 分子是由 组成的,这两条链按 方式盘旋成 。 (2)DNA 分子中的 和 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成 ,并且碱基配对具有一定的规律:遵循 原则。 (4)在 DNA 双链中,A=T,G=C,且 A、T 之间形成 个氢键,G、C 之间形成 个氢键。 课堂探究 一、DNA 双螺旋结构模型的构建 【探究活动 1】请你根据资料回答有关DNA 结构方面的问题。 (1)DNA 是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? (2)DNA 的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于 DNA 的什么部位?