DNA分子結(jié)構(gòu)(導(dǎo)學(xué)案)

1、DNA分子的結(jié)構(gòu)（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。2. 概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。【學(xué)習(xí)過(guò)程】導(dǎo)入含氮減基(AhDNA的化學(xué)組成：DNA全稱叫，是主要的潰傳物質(zhì)，它的基本組成單位是思考：構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸應(yīng)該有幾種？ 分別是?脫氧核椅核昔酸腹氧核覆核音酸脈氧核蠡核昔醱脫氧核46核音破一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1、探究歷程 當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì) DNA的認(rèn)識(shí)是：DNA是以_種脫氧核苷酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈，這四種脫氧核苷酸分別含有 四種堿基。 沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供 ，推算

2、出DNA分子成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 沃森和克里克一開(kāi)始嘗試了多種模型，在這些模型中，堿基位于雙螺旋的 （外/內(nèi)）部。后來(lái)這些模型都被否定。 在失敗面前，沃森和克里克又重新構(gòu)建模型：將磷酸-脫氧核糖骨架安排在螺旋（外/內(nèi)）部，堿基安排在螺旋 （外/內(nèi)）部。在這個(gè)模型中堿基的配對(duì)方式是，后來(lái)花學(xué)家認(rèn)為這種配對(duì)方式違反了化學(xué)規(guī)律，于是這個(gè)模型又被否 1952年，奧地利的著名生物化學(xué)家查哥夫訪問(wèn)劍橋大學(xué)時(shí)提供了一個(gè)重要信息，腺 嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T ）量，鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C） 量。沃森和克里克有改變了堿基對(duì)的配對(duì)方式，最終提出科學(xué)的DNA模型。2、涉及到的科學(xué)家 在DNA雙螺旋結(jié)

3、構(gòu)模型的構(gòu)建過(guò)程中，課本提到的參與此過(guò)程的 5位科學(xué)家分別是: 和提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 、和獲得諾貝爾獎(jiǎng)1、（ 1）2 雙螺旋（2）磷酸、脫氧核糖、堿基（3）A與T配對(duì)C與G配對(duì)2、主要涉及物理學(xué)（主要是晶體學(xué)）課本P49思考與討論：磷酸和脫氧核糖排在外側(cè)堿基排在內(nèi)測(cè)內(nèi)側(cè)、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。涉及的方法主要有：X射線衍射結(jié)構(gòu)分析法，其中包括數(shù)學(xué)計(jì)算法；建構(gòu)模型的方法等。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運(yùn)用的結(jié)果；反過(guò)來(lái)，多學(xué)科交叉的運(yùn)用，又會(huì)促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，誕生新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。3、要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流和

4、溝通，閃光的思想是在交 流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的，對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) DNA分子是由 _條鏈組成的，按 方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNA分子中的 和交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架； 排列在內(nèi)側(cè)。 堿基互補(bǔ)配對(duì)： 和 配對(duì)， 和 配對(duì)。兩條鏈上的堿基通過(guò) 連 接成堿基對(duì)。 和 之間是2個(gè)氫鍵， 和 之間是3個(gè)氫鍵。 堿基 對(duì)越多，DNA越穩(wěn)定。2、DNA的特點(diǎn) 穩(wěn)定性磷酸和脫氧核糖交替連接排在外側(cè)穩(wěn)定不變，堿基排在內(nèi)側(cè)，而且A與T配對(duì)，C與G配對(duì)的方式穩(wěn)定不變。 多樣性由于構(gòu)成DNA的磷酸和脫氧核糖都是相同

5、的，但是堿基對(duì)的排列順序不同，所以遺傳信息就儲(chǔ)存在堿基對(duì)的排列順序中。假如：n對(duì)堿基能排列出多少種遺傳信息？ 特異性每一種DNA分子都有其特定的堿基排列順序。、堿基計(jì)算的一般規(guī)律項(xiàng)目雙鏈DNA分子1鏈2鏈歸納A、T、C GA=TC=GA仁T2 T仁A2 6= G2 G1=C2A2=T1T2=A1C2=G1G2=C11、DNA雙鏈中，互補(bǔ)的堿基數(shù)相等，2、DNA單鏈中，互補(bǔ)的堿基數(shù)不一定相 等，但是一條鏈上的 A等于另一條 鏈上的T，一條鏈的C等于另一條鏈 上的G不互補(bǔ)堿基和 之比即：A+G A+CT+C 或 T+G1m1/m1、DNA雙鏈中，不互補(bǔ)的堿基之和相等。2、兩條DNA單鏈中，不互補(bǔ)的

6、堿基和之 比互為倒數(shù)互補(bǔ)堿基和之比即：A+T C+GC+G 或 A+Tnnn互補(bǔ)的堿基和之比在 DNA雙鏈和單鏈中 相等。互補(bǔ)堿基和的 百分比即：（A + T）% 或（C + G）%XXX互補(bǔ)的堿基和在 DNA雙鏈和單鏈中所占 的百分比相同。三、堿基比例與DNA分子共性及特異性1、共性：不因生物種類的不同而不同徒的比值是事樣的，不同的生物一般不同，恰是DNA分子爭(zhēng)樣性和特異性的表現(xiàn)°【典型例題】A. 26%B . 24%14% D . 11%例1:已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有 1000個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含 有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是：（）A.

7、 1800個(gè)和800個(gè)B.1800個(gè)和1800個(gè)C. 3600個(gè)和800個(gè)D.3600個(gè)和3600個(gè)例2:若DNA分子中一條鏈的堿基 值為（）A:C: T:G= l : 2: 3: 4,則另一條鏈上A: C: T: G的A. l : 2： 3： 4B.3: 4:l : 2C. 4: 3： 2： 1D.1: 3:2: 4例3:從某一生物的組織中提取 DNA進(jìn)行分析，其中A為28%問(wèn)另一條鏈中 A占該鏈全部堿基的（C+G=46%又知該DNA分子的一條鏈中）【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】1、在DNA雙鏈中，已知一條鏈的上的堿基排列順序是ATCGCCGTA，則另一條鏈上的堿基排列順序是。2、 四種脫氧核苷酸的不同取決于

8、（）A.五碳糖的種類B含氮堿基的種類C.磷酸分子的多少D堿基對(duì)的排列順序3能夠組成脫氧核苷酸的三個(gè)小分子物質(zhì)的連接方式是（）A.脫氧核糖-腺嘌呤-磷酸C.磷酸-脫氧核糖-胞嘧啶4. DNA分子的基本骨架是（A.磷脂雙分子層BC.脫氧核糖和磷酸交替排列B 尿嘧啶-脫氧核糖-磷酸D 鳥(niǎo)嘌呤-磷酸-脫氧核糖 ）規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)D .堿基間的連接5、 在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)是()A.氫鍵B磷酸一脫氧核糖一磷酸C.肽鍵D.脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖6、下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的描述錯(cuò)誤的是()A. 每一個(gè)DNA分子由一條多核苷酸鏈盤(pán)繞而成的螺旋結(jié)構(gòu)B. 外側(cè)是由磷酸與脫

9、氧核糖交替連接構(gòu)成的骨架，內(nèi)部是堿基C. DNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，且A與T配對(duì)、G與C配對(duì)D. DNA的兩條鏈等長(zhǎng)，但是反向平行7、構(gòu)成DNA分子的堿基有4種，下列各種堿基數(shù)量比中，因生物種類不同而有區(qū)別的是( )A、(A+ C) / (T+G )B、(A+G ) / (T+C)C、(A+T ) / (G+C) D、A / T8、 某細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的的分子數(shù)占18%那么鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占()A. 9%B.18%C. 32%D. 36%9、某DNA分子中，當(dāng) A+ T/G + C在一單鏈中為0. 4時(shí)，在其互補(bǔ)鏈中這個(gè)比例是()A. 0.4B.0.6C. 1D. 2.510、下列四個(gè)雙鏈DNA分子中，穩(wěn)定性較強(qiáng)的是( )A T 占 32% B A 占 17% C A 占 30% D C 占 15%課本P50模型建構(gòu)1. DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基對(duì)的排列