1、课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测第2节DNA分子的结构课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测课程标准概述DNA分子结构的主要特点。活动建议：1搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流。2制作DNA分子双螺旋结构模型。课标解读1概述DNA分子结构的主要特点。2制作DNA分子双螺旋结构模型。3讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测1模型名称：_模型。2构建者：美国生物学家_和英国物理学家_。DNA双螺旋结构模型的构建DNA双螺旋结构沃森克里克课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(1)DNA分子是以4种_为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有
2、_四种碱基。(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈_结构。(3)查哥夫测定DNA的分子组成，发现_的量总是等于_的量；_的量总是等于_的量。3构建依据脱氧核苷酸A、T、C、G螺旋腺嘌呤(A)胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)鸟嘌呤(G)课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测提示 DNA的基本骨架是由磷酸脱氧核糖构成的，位于DNA双螺旋的外部。(2)DNA中的碱基是如何配对的？位于DNA的什么部位？提示 A与T配对，G与C配对，位于DNA双螺旋的内部。思维激活1(1)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？位于DNA的什么部位？课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测DNA双螺旋结构模型的构
3、建历程美国生物学家沃森和英国物理学家克里克于1953年共同提出DNA双螺旋结构模型。其构建历程如下：1认识基础：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸含有的碱基依次是A、T、C、G。2据DNA衍射图谱推算DNA分子是螺旋结构。3尝试建模：多种不同双螺旋和三螺旋结构模型。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测 4否定上述模型：碱基位于螺旋的外部。5重新建模：将磷酸脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在内部的双链螺旋。6否定：相同碱基配对违背化学规律。7获取重要信息：腺嘌呤(A)的量总等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总等于胞嘧啶(C)的量。8构建新模型：改变碱基配
4、对方式，让A与T配对，G与C配对。9成功：合理解释A、T、C、G的数量关系，也能解释DNA的复制。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测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查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量解析 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；沃森和克里克提出了A与T配对、C与G配对的正确关系。答案 BD【巩固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(多选)()。课堂互动探究热点考向
5、示例随堂达标检测1整体由_条长链按_方式盘旋而成。DNA分子的结构两反向平行骨架：由_和_交替连接组成，排列在_内侧：_2.排列 脱氧核糖磷酸外侧碱基对两条链上的碱基通过_连接成碱基对，A(腺嘌呤)一定与_配对；G(鸟嘌呤)一定与_配对。3碱基互补配对原则 氢键T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测提示 通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”间接相连。(2)在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例关系如何？一个DNA分子中含有多少个游离磷酸基团？提示 脱氧核糖磷酸碱基111。一个DNA分子中只含有2个游离磷酸基团。思维激活2(1)在DNA分子的一条链中，相邻两个
6、碱基之间是如何连接的？课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测1DNA分子的结构(1)基本组成单位脱氧核苷酸课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(2)平面结构一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键(3，5磷酸二酯键)相连接。如图所示：课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测两链之间的碱基对：A一定与T配对，两碱基之间形成两个氢键；G一定与C配对，两碱基之间形成三个氢键。如图所示：课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(3)立体结构规则的双螺旋结构两条链反向平行；脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧；碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。如图
7、：课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测特别提醒 在A与T之间由两个氢键相连，在G与C之间由三个氢键相连，因此热稳定性高的DNA分子中含G与C的碱基对较多。配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。DNA单链中相邻的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，而在双链中碱基通过氢键连接。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(1)稳定性原因：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。(2)多样性原因：DNA分子中碱基对的排列顺序多种
8、多样。(3)特异性原因：生物的每一个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。2DNA分子结构的特性课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成BDNA单链上相邻碱基以氢键连接C碱基与磷酸相连接D磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA双链的基本骨架解析 DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”联系起来，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA双链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。答案 AD【巩固2】有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选)()。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测ADNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链
9、盘旋而成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由“脱氧核糖磷酸含氮碱基”交替排列而成B整个DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链中AT，GCC与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基CD每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连示例一 DNA分子的结构【例1】下列有关DNA分子结构的叙述，不正确的是(多选)()。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测思维导图：深度剖析 选项A，DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，而内侧的碱基互补配对。选项B，若DNA分子一条链上是A，则另一条链上与之配对的一定是T，一条链上是G，则另一条链上与之配对的一定是C，反之亦然，所以双链
10、DNA分子中AT，GC。但在单链中，A不一定等于T，G也不一定等于C。选项C，在同一个脱氧核苷酸中，碱基G与脱氧核糖直接相连；两链之间G与C互补配对。选项D，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连；但除了DNA分子两端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。答案 ABD课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测活学巧记 DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆五种元素：C、H、O、N、P；四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸；三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；一种螺旋：规则的双螺旋结构。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测【例2】某
11、个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的比值是()。示例二 DNA分子中的碱基计算A28%B24%C14%D44%思维导图：课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测深度剖析 解答本题可结合下图进行：已知 A1G1碱基总数24%，可推得A1G11链碱基总数48%，又因为 A1140%G1，即A157A11链碱基总数48%，求得A11链碱基总数28%。题干中所求碱基为 T2占 2 链碱基的比值，转化到 1 链即是 A1占 1 链碱基的比值，为 28%。答案 A课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测规律方法
12、DNA分子中的碱基计算规律(1)碱基互补配对原则：A配T，G配C。(2)碱基间的数量关系项目双链 DNA 1 链 2 链 规律 A、T、G、C 关系AT，GC A1T2，G1C2，T1A2，C1G2 双链 DNA 中，A总等于 T，G 总等于 C，且 1 链上的 A等于 2 链上的 T，1 链上的 G等于 2 链上的 C 课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测项目双链DNA 1 链 2 链 规律 非互补碱基和之比，即AGTC或GTAC1m1mDNA 双链中非互补碱基之和总相等，两链间非互补碱基和之比互为倒数互补碱基和之比，即ATGC或GCATnnn在同一 DNA 中，双链和单链中互补碱基和之比相
13、等某种碱基的比例(X为 A、T、G、C 中某种碱基的含量)12(X1%X2%)X1%X2%某碱基占双链 DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半 课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(1)使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。(2)根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。制作DNA双螺旋结构模型技法必备1制作原理：DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢
14、键连接，碱基互补配对。2制作程序 课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。图中错误的是()。能力展示解析 DNA分子是由两条链组成的，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。具体连接如选项C、D。选项B中的连接方式是磷酸和磷酸连接，因此是错误的。答案 B课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测A沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链基础上的B威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈双螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型D沃森和克里克最
15、后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出科学的模型1.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是()。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测解析 沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的依据是：早期对DNA分子的认识，威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱；查哥夫发现的碱基之间的数量关系。威尔金斯和富兰克林只是提供了衍射图谱，根据衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构的是沃森和克里克，当时也只是推算出呈螺旋结构，并不知道究竟如何螺旋。答案 B课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测A若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目也
16、为C的2倍B若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等C若一条链的ATGC1234，则另一条链相应碱基比为2143D若一条链的GT12，另一条链的CA212下列对双链DNA分子的叙述中，不正确的是(多选)()。解析 根据碱基互补配对原则，在DNA双链分子中，A1T2，T1A2，G1C2，C1G2，所以A、B、C项都是正确的。而D项中，若一条链的GT12，另一条链CA12。答案 AD课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测A26%，312个B24%，288个C24%，298个D12%，144个3假设一个DNA分子片段中，含碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百
17、分比和数目分别是()。答案 B解析 此题主要考查学生对 DNA 分子结构的准确理解程度，检测学生能否运用碱基互补配对原则对 DNA 中碱基比例进行正确计算。DNA 的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即 DNA 中有一个 A，必须有一个和其互补的 T；有一个C，必有一个 G。根据这个原理可知 G（126%2）224%；又知 T 共 312 个，占 26%，则可知该 DNA 中共有碱基31226%1 200；前面已计算出 G 占 24%，则 G 的数目是 1 20024%288 个。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测504种 450种 425种 遗传性 多样性 特异性ABCD解析 50个
18、脱氧核苷酸共构成了25个碱基对，共有排列顺序425种，由此说明由于碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序的多样性，决定了DNA分子的多样性。答案 D4由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，决定了DNA的种类及特性分别是()。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测A8 B12 C16 D24解析 DNA分子遵循严格的碱基互补配对原则，A与T、C与G配对，现有8个T，需要的A的数量也应是8个，4种脱氧核苷酸分子中都含1个磷酸和1个脱氧核糖，除掉A与T消耗的8216个核糖和磷酸塑料片外，还需24个塑料片，因C与G数量相等，故需要24212个C塑料片。答案 B5某同学为制作一DNA片段
19、模型，准备了10个碱基A塑料片，8个碱基T塑料片，40个脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基C塑料片数目是()。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测6如图是DNA片段的结构图，请据图回答下面的问题。课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测(1)图甲是DNA片段的_结构，图乙是DNA片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称：2_，5_。(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由_和_交替连接的。(4)连接碱基对的键是_，碱基配对的方式如下：即_与_配对；_与_配对。(5)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_的_结构。课堂互动探究
20、热点考向示例随堂达标检测解析(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。答案(1)平面 立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖 磷酸(4)氢键 A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向 规则 双螺旋课堂互动探究热点考向示例随堂达标检测课堂小结