2019-2020年高二生物第三章 基因的本质.doc

2019-2020年高二生物第三章 基因的本质一、学习目标：1、知识目标a概述DNA分子结构的主要特点b运用碱基互补配对原则分析相关问题2、能力目标运用数学思想分析生物问题3、情感目标a认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用b初步形成结构与功能，多样性与共同性相统一的观点二、学习方法课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新三、教学重点（1）DNA分子结构的主要特点。（2）制作DNA分子双螺旋结构模型。四、教学难点DNA分子结构的主要特点。五、学习过程1、DNA的分子结构（A）（1）基本组成单位：脱氧核苷酸含氮碱基磷酸因此，组成DNA的脱氧核苷酸有种（2）DNA双螺旋结构的主要特点DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的结构组成的。DNA分子中的和交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，排列在内侧。两条链上的碱基按照（即A与配对，G与配对）通过连接成碱基对。2、如何根据碱基配对原则进行计算（1）在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用：A=T，G=C，A+G=T+C=50%。例：某双链DNA分子中，A占35%，求其他三种碱基的百分含量。（2）某种碱基在双链DNA分子中的百分含量等于该种碱基在两条链中百分含量的平均值。例：在1个双链DNA分子中，含有T=20%，已知一条链中的C占该链的22%，则另一条链中的C占该链的多少？（3）DNA分子一条链中不互补配对的两个碱基含量之和的比值，是另一条互补链中该比值的倒数，而在整个双链DNA分子该比值为1。例：若DNA分子一条单链中，（A+G）/（T+C）=0.4，则上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是多少？评价反馈：1、有1对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有1个腺嘌呤，则它的基他组成成分应是（ ）A、3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶2、（多选）下列关于DNA的叙述中，正确的是 （ ）A、同一生物个体各种体细胞核中的DNA具有相同的碱基组成B、双链DNA分子的碱基含量是A+G=C+T或A+C=G+TC、细胞缺水和营养不足将影响DNA的碱基组成D、DNA只存在于细胞核中3、下图中能正确表示1个脱氧核苷酸的是（ ）4、DNA分子的基本骨架是（ ）A、磷脂双分子层B、规则双螺旋结构C、脱氧核糖和磷酸交替连接D、碱基的连接5、下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是（ ）A、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧B、DNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相同C、DNA分子中只有4种碱基，所以实际上只能构成44种DNAD、DNA分子碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则6、若在一个双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44%，在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22%和30%，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为（ ）A、34%，14%B、22%，30%C、14%，34%D、20%，28%7、如下图所示DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其中正确的是（ ）8、下列关于DNA分子结构的说法正确的是（ ）A、DNA分子是由两条同向平行排列的脱氧核苷酸长链盘旋而成的B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸的排列顺序决定了DNA分子的多样性和特异性C、在DNA分子中的1个脱氧核糖与1个碱基、2个磷酸相连D、在DNA分子中A与T、C与G通过肽键形成碱基对9、假设一个双链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所占百分比和数目分别是（ ）A、26%，312个B、24%，288个 C、24%，624个D、12%，144个10、人体中A、T、G 3种碱基构成的核苷酸共有（ ）A、2种B、4种C、5种D、8种11、已知多数生物的DNA是双链结构的，但也有个别生物的DNA是单链的。有人从甲、乙、丙三种生物中提取出核酸，经分析它的碱基比例如下表：碱基AGUTC甲311903119乙252403319丙232427025（1）组为RNA，原因是。（2）组为双链DNA，原因是。（3）组为单链DNA，原因是。12、分析下列图解，回答有关问题：（1）图中B、C、G代表的物质分别是、。（2）F的基本组成单位是图中。（3）图中F的主要载体是，F和H的关系是。（4）一个H中含个F，一个F中含个E，一个E中含个D。参考答案(一)、参考答案：1C、2AB、3D、4C、5C、6A、7D、8C、9B、10C、11（1）丙 含有尿嘧啶，没有胸腺嘧啶 （2）甲 A=T C=G （3）乙 有胸腺嘧啶，且AT，CG 12脱氧核糖 含氮碱基 蛋白质 D H H是F的主要载体 1个（复制前） 多个 多（二）、教材中答案和提示（一）问题探讨提示：本节的问题探讨主要是培养学生收集资料、讨论交流的能力。（二）旁栏思考题1.（1）当时科学界已经发现的证据有：组成N分子的单位是脱氧核苷酸；N分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的的射线衍射图谱；（3）美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照射线衍射分析的实验数据建立模型的方法（因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自制的硬纸板构建N结构模型；（4）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量这一碱基之间的数量关系。2.沃森和克里克根据当时掌握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下，他们否定了最初建立的模型。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。沃森和克里克最初构建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的，即A与A、T与T配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年，沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。于是，沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，最终，构建出了正确的DNA模型。（三）思考与讨论2.提示：主要涉及物理学（主要是晶体学）、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法；建构模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。3.提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；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。（四）模型建构1.DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。2.提示：（1）靠 DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；（2）在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力（该点可不作为对学生的要求，教师可进行补充说明）。（五）练习基础题1. （1）胞嘧啶；（2）腺嘌呤； （3） 鸟嘌呤；（4）胸腺嘧啶；（5）脱氧核糖；（6）磷酸；（7）脱氧核苷酸；（8）碱基对；（9）氢键；（10）一条脱氧核苷酸链的片段。2.C 。3.B 。拓展题AT GC AGTCAG/（AGTC）TC/（AGTC）50%也可以写成以下形式：AGTC(TG )(AC)(TC )(AG)1规律概括为：在DNA双链中,任意两个不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的50%。