人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构学案设计

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 DNA的结构学案设计，共4页。学案主要包含了基础学习，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
3.2  DNA的结构学案                                                          班级_________姓名_________ 学习目标1.概述DNA结构的主要特点。2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。3.制作DNA结构双螺旋结构模型。【基础学习】一、DNA双螺旋结构模型的构建1.构建者：沃森和克里克克里克:物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。沃森:生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。2.构建过程：资料1：20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。但是不清楚这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的。资料2：1951年11月，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。沃森和克里克据此搭建出很多种不同的DNA双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了。资料3：二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。相邻两核苷酸间距相等，并得出DNA是双链的结论，且两条链相互平行。资料4：DNA外部为溶液环境，碱基具有疏水性，磷酸和脱氧核糖具有亲水性。所以碱基排列着内部，磷酸和脱氧核糖排列在外侧。资料5：1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。查哥夫法则：在DNA中，腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。 富兰克林发现，将DNA晶体翻转180度获得的X射线衍射图仍然是一样的。沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。重建模型：让A与T配对、G与C配对 形成DNA双螺旋结构      讨论.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？两条链构成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（2)DNA 的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧（3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对。它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？①要善于利用他人的研究成果和经验；②要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；③研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。二、DNA的结构       DNA双螺旋结构的主要特点：❊DNA的两条单链按                  方式盘旋成双螺旋结构。❊DNA中的              和        交替连接，排列在         侧，构成             ；碱基排列在           侧。❊两条链上的碱基通过       连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A一定与      配对，G一定与       配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作                          。数量关系：❊每个DNA的片段中,游离的磷酸基团有2个。❊A-T间有2个氢键,G-C间有3个氢键。氢键越多，结合力越强。G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定。❊脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数位置关系：❊单链中相邻碱基：通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接❊互补链中相邻碱基:通过氢键相连归纳：DNA分子结构的“五、四、三、二、一”五种元素：                                   四种碱基：                  ，构成相应的有四种脱氧核苷酸三种物质：                                   两条长链：两条          平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：规则的               结构三、探究•实践：制作DNA双螺旋结构模型某同学想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：(1)代表磷酸的球形塑料片几个？(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？  (4)可组装出几种该DNA片段模型？在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对。该DNA分子的碱基排列方式有多少种可能？ 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，假如其中腺嘌呤有500个。该DNA分子的碱基排列方式还是44000种可能吗？                 拓展计算设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2 ， A2=T1，  G1 = C2 ， G2 =C1。则在DNA双链中： A = T ， G = C①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 ②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的+T/G+C。  ③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。  【巩固练习】1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为__20%___2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是__60个___3、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G=  29%   4、已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000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（  C  ）      A．1800个和800个 B．1800个和l800个C．3600个和800个   D．3600个和3600个5、已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m 时,求:(1)在另一互补链中这一比例是多少?  1/m (2)这个比例关系在整个分子中又是多少?   1  当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)= n 时,求:(3)在另一互补链中这一比例是多少?  n  (4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?  n