資源簡介

3.2 DNA的結構
學習目標：1、概述DNA結構的主要特點
2、通過對DNA雙螺旋結構模型構建過程的討論和交流，認同交流合作、多學科交叉在科學發展中的作用。
3、制作DNA雙螺旋結構模型
教學重點：1、DNA結構的主要特點
2、制作DNA雙螺旋結構模型
教學難點：DNA結構的主要特點
授課過程
【課前預習】
知識點一 DNA雙螺旋結構模型的構建
1構建者：
2構建過程
DNA是以4種 為 維爾金斯和富蘭克林提供的
單位連接而成的長鏈
構建模型1 雙螺旋和三螺旋結構
否定→ ←補充：查哥夫提出DNA分子堿基的特點是
構建模型2 雙螺旋結構：磷酸--脫氧核糖骨架在外部，堿基在 ；
A與 配對，G與 配對，DNA兩條鏈的方向是 。
知識點二、DNA的結構
1、組成元素：
2、基本單位： （ 種）
3、DNA雙螺旋結構的主要特點
（1）DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按 方式盤旋成雙螺旋結構。DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，這一端稱作 ，另一端有一個羥基（-OH），稱作 。DNA的兩條單鏈走向相反，從雙鏈的一端起始，一條單鏈是從5 -端到3 -端的，另一條鏈則是從3 -端到5 -端。
（2）DNA中的 交替連接，排列在外側，構成基本骨架； 排列在內側。
（3）兩條鏈上的堿基通過 連接成堿基對，并且堿基對具有一定的規律： 一定與T配對， 一定與C配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫作 原則。
（4）DNA分子種的數量關系：
每個DNA分子片段中，游離的磷酸基團由 個
脫氧核糖數= =
-T堿基對由 個氫鍵，G--C堿基對有 個氫鍵
DNA種的化學鍵
氫鍵：連接互補鏈中相鄰 的化學鍵
磷酸二脂鍵：連接單鏈中相鄰兩個 的化學鍵
DNA分子的一級結構：就是指 種脫氧核苷酸的連接及排列順序，表示了該DNA分子的化學結構。即由四種脫氧核苷酸通過 連接而成的長鏈高分子多聚體為DNA分子的一級結構。
DNA的二級結構是指兩條多核苷酸鏈 平行盤繞所生成的 結構。
知識點三 制作DNA雙螺旋結構模型
1、目的要求：通過制作 模型，加深對DNA分子結構特點的認識和理解。
2、制作程序
（1）組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個 、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸
（2）制作“多核苷酸長鏈模型”：按照一定的堿基排列順序，將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成一條多核苷酸長鏈。在組裝另一條多核苷酸長鏈時，方法相同，但要注意兩點：一是兩條長鏈的單核苷酸數目必須 ；二是兩條長鏈并排時，必須保證堿基之間能夠 ，不能隨意組裝。
（3）制作DNA分子平面結構模型：按照 原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈方向 。
（4）制作DNA分子的立體結構（雙螺旋結構）：把DNA分子平面結構旋轉一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結構模型。
【新課拓展】
1、結合DNA的結構特點思考，生活在溫泉或火山口附近的細菌的DNA組成種G+C的含量較高，由什么生物學意義？
2、在DNA分子一個磷酸與幾個脫氧核糖相連？一個脫氧核糖與幾個磷酸相連 一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過什么相連？
3、DNA分子中兩條鏈的堿基通過什么相連？一個DNA分子中有幾個游離的磷酸基團
4、為什么DNA分子中G與C堿基所占比例越高，DNA分子結構穩定性越強？
5、如果DNA一條鏈中的（A+G）/（T+C）=n,那么互補鏈中的（A+G）/（T+C）為多少？在整個DNA分子中，該比值是多少
6、在雙鏈DNA中，若某一條鏈中（A+T）/（G+C）=n，則在互補鏈中（A+T）/（G+C）的值是多少？在整個DNA分子中，該比值是多少？
【本課訓練】
1、生物界的DNA種類較多，有雙鏈、單鏈之分，也有鏈狀和環狀之別。下列關于DNA分子結構的敘述正確的有（ ）
①雙鏈DNA分子中，腺嘌呤數等于胞嘧啶數 ②單鏈DNA分子中，鳥嘌呤數一定不等于腺嘌呤數
③染色體中的DNA呈鏈狀，細菌中的DNA呈環狀
④對于雙鏈DNA分子而言，兩條鏈上的（C+G）/（A+T）相等
⑤對于環狀DNA分子而言，分子中無游離磷酸基團 ⑥磷酸和脫氧核糖交替排列構成了DNA分子的基本骨架。
A．六項 B．五項 C．四項 D．三項
2、人類對遺傳奧秘的探索之路充滿著艱難和曲折，但又精彩絕倫，許多科學家在探索之路上做出了極大的
貢獻。下列遺傳學家及其所取得成就的對應關系中正確的是（ ）
A．孟德爾——總結出三大遺傳定律 B．摩爾根——提出“基因在染色體上”的假說
C．艾弗里——證明DNA是主要的遺傳物質 D．沃森和克里克——構建DNA雙螺旋結構模型
3． 下列有關DNA分子結構的敘述，正確的是 （ ）
A．基本組成單位是核糖核苷酸 B．磷酸和五碳糖排列在內側
C．堿基對構成DNA分子的基本骨架 D．具有規則的雙螺旋結構
4有一個DNA分子含1000個脫氧核苷酸，共有1200個氫鍵，則該DNA分子中含有胞嘧啶脫氧核苷酸多少個？
A．150個 B．200個 C．300個 D．無法確定
5．已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型。現發現了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述那一種類型，應該 （ ）
A．分析堿基類型，確定堿基比率 B．分析堿基類型，分析核糖類型
C．分析蛋白質的氨基酸組成，分析堿基類型 D．分析蛋白質的氨基酸組成，分析核糖類型
6． 一個DNA分子上連接相鄰兩核苷酸的腺嘌呤和胞嘧啶的結構是（ ）
A．氫鍵 B．磷酸二酯鍵 C．－磷酸－脫氧核糖－磷酸－ D．－脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖－
7． 下列選項中能正確描述脫氧核苷酸各部分連接關系的是 （ ）
A．磷酸一核糖一堿基 B．磷酸一脫氧核糖一堿基
C．磷酸一堿基一脫氧核糖 D．脫氧核糖一磷酸一堿基
8、 某DNA片段含有100個堿基對，其中一條鏈上A：T：G：C=1：2：3：4。則該DNA片段 （ ）
A．含有100個脫氧核糖 B．含有30個T C．含有10個A D．含有200個氫鍵
9、 噬菌體ΦX174是單鏈DNA生物，當它感染宿主細胞時，首先形成復制型(RF)的雙鏈DNA分子。如果該生物DNA的堿基構成是：20%A，30%G，10%T和40%C。那么，RF中的堿基構成情況是（ ）
A．20%A，30%G，10%T和40%C B．15%A，35%G，15%T和35%C
C．10%A，40%G，20%T和30%C D．35%A，15%G，35%T和15%C
10、 某生物細胞的DNA分子中，堿基A的數量占38%，則C和G之和占全部堿基的
A．76% B．62% C．24% D．12%
【當堂檢測】
1．DNA雙螺旋結構的發現在科學史上具有里程碑意義，提出該結構模型的科學家是（ ）
A．沃森和克里克 B．施萊登和施旺
C．孟德爾和摩爾根 D．赫爾希和蔡斯
2．下列關于研究材料、方法及結論的敘述，錯誤的是（ ）
A．富蘭克林和威爾金斯對DNA雙螺旋結構模型的建立也作出了巨大的貢獻
B．摩爾根等人以果蠅為研究材料，通過統計后代雄雄個體眼色性狀分離比，認同了基因位于染色體上的理論
C．赫爾希與蔡斯以噬茵體和細菌為研究材料，通過同位素示蹤技術區分蛋白質與DNA，證明了DNA是遺傳物質
D．沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子
3．下列關于DNA分子結構的描述錯誤的是（ ）
A．DNA分子的基本骨架由排列在外側的磷酸和脫氧核糖構成
B．DNA分子中堿基的排列順序能決定DNA分子的多樣性
C．DNA分子中兩條鏈反向平行成雙螺旋結構
D．DNA分子的多樣性由堿基排列順序和DNA的空間結構決定
4．下列關于DNA分子結構的敘述，正確的是（ ）
A．每個DNA分子都是以四種核糖核苷酸為基本單位連接而成的雙鏈結構
B．DNA的兩條鏈是反向平行的，一條鏈方向是3'→5'，另一條鏈是5'→3'
C．DNA分子中A－T堿基對的比例越大，熱穩定性越高
D．在不同DNA的雙鏈結構中，（A+G）/（T+C）的堿基比例是不同的
5．下列關于沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型的敘述，錯誤的是（ ）
A．沃森和克里克構建DNA雙螺旋結構模型是建立在DNA分子是以4種脫氧核苷酸（堿基為A、T、G、C）為單位連接而成的長鏈的基礎上
B．威爾金斯和富蘭克林通過對DNA衍射圖譜的有關數據進行分析，得出DNA分子呈螺旋結構
C．沃森和克里克曾嘗試構建了多種螺旋結構模型，但都不科學
D．沃森和克里克最后受腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量的啟發，構建出了科學的模型
6．某雙鏈 DNA 分子中，G 和 C 之和占全部堿基 40%，其中一條鏈中 A 占該鏈的 24%， 則它的互補鏈中 A 占整個 DNA 分子中堿基的比例是（　　）
A．18% B．24% C．36% D．40%
7、下圖是DNA分子片段的結構圖，請據圖回答：
第11題 第2題
(1)圖乙是DNA分子片段的_______（填“平面”或“立體”）結構。
(2)寫出圖中部分結構的名稱：[6]_______、[7]_______。
(3)從圖甲可以看出DNA分子的兩條鏈是由磷酸和_______交替連接的形成，方向是_______（填“相同”或“相反”）的。
8．下圖為大腸桿菌的DNA的結構示意圖（片段），請據圖回答問題：
（1）圖中1表示_______，2表示______，1、2、3結合在一起的結構叫_______其排列順序中蘊藏著_________。
（2）圖中3有_______種，中文名字分別是_________________。
（3）含有200個堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個。該DNA片段中共有腺嘌呤_______個，C和G共______對。
【本課訓練】
C D D B A D B B B C
A D D B B A
11、(1)立體 (2) 腺嘌呤 氫鍵 (3) 脫氧核糖 相反
12、磷酸 脫氧核糖 脫氧核苷酸 遺傳信息 2 鳥嘌呤、胞嘧啶 40 60

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