高中人教版 (2019)第2节 DNA的结构导学案

这是一份高中人教版 (2019)第2节 DNA的结构导学案，共2页。

[制作目的]
通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。
[制作原理]
DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧；两条链上的碱基依据碱基互补配对原则通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
[制作过程]
[实验关键·探究学习]
1．制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时，注意各部分的大小及比例。
2．磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。
3．制作两条长链时，注意互补配对的两条链方向是相反的，而且对应的碱基总数要一致，遵循碱基互补配对原则。
4．互补配对的碱基间的氢键有数量差别。
[实验应用·对点练习]
1．用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示(代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物若干)，则所搭建的DNA分子片段最长为多少碱基对( )
A．4 B．5 C．6 D．7
A [设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n－1，共需(2n－1)×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个，则(2n－1)×2＝14，n＝4，所以只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段。因此A正确，B、C、D错误。]
2．某研究小组用如图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、碱基对之间的连接物(代表氢键)若干，成功搭建了一个完整的DNA结构模型，模型中有4个T和6个G。下列有关说法正确的是( )
A．碱基对之间的连接物(代表氢键)有24个
B．代表胞嘧啶的卡片有4个
C．脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个
D．理论上能搭建出410种不同的DNA模型
C [DNA中A与T配对，它们之间有2个氢键；G与C配对，它们之间有3个氢键，则碱基对之间的连接物(代表氢键)有4×2＋6×3＝26个，A错误。由于DNA中G＝C，模型中有6个G，因此代表胞嘧啶(C)的卡片有6个，B错误。该DNA片段中，脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝20，除每条链3′­端的脱氧核糖需要1个连接物外，其他的脱氧核糖需要2个连接物，故该DNA片段需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物有20×2－2＝38个，C正确。该DNA片段在各种碱基比例不确定的情况下，共有4n＝410种(n为碱基对数)碱基排列方式，而该DNA上的碱基比例已确定，因此理论上能搭建出的DNA模型少于410种，D错误。]
卡片类型
脱氧
核糖
脱氧核糖和
磷酸连接物
磷酸
碱基种类及数量
A
T
G
C
卡片数量
42
14
100
3
7
6
4