高中生物学人教版（2019）必修23.2DNA 的结构学案（含答案）

3.2DNA 的结构学案
一学科核心素养
( 1) 通过 DNA 结构模型的搭建和思考，概述 DNA 双螺旋结构特点，并从中领悟 DNA结构与功能相统一的生命观念。
( 2) 通过对科学史的学习和分析以及结构模型的搭建，初步掌握模型构建的方法在生物科学
研究中的应用，提升科学探索的能力，并能说出交叉学科的知识储备、批判性科学思维、辩证科学哲学观等科学研究的价值，提升科学思维的意识。
( 3) 通过 DNA 双螺旋结构模型发现的科学历程，分析科学家成功的原因，学习科学家勇于创新的科学精神、实事求是的科学态度、学科融合的科学思维、默契配合的团队精神，激发投身科学事业的志向。
二学习重难点
( 1)教学重点： DNA 结构模型的构建、概述 DNA 结构的特点
( 2)教学难点：分析科学家成功或失败的原因，体会并学习科学家们的科学态度和科学精神
三课前预习
1．请根据DNA结构模式图回答：
（1）写出下列中文名称：
①_______________；③_______________；④_______________。
（2）DNA结构的主要特点：一般是由两条链组成，按_______________方式盘旋成双螺旋结构，DNA的磷酸和________________排列在外侧，碱基对排列在内侧，并遵循_______________原则。
（3）若一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是_______________（标明方向）。
2．1953年，青年学者沃森和克里克发现了DNA的结构并构建了模型，从而获得诺贝尔奖，他们的成就开创了分子生物学的时代。请回答：
（1）沃森和克里克发现的DNA结构特点为_____________。
（2）组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的全称是__________、__________、________、_________。
3．与DNA复制有关的碱基计算（见DNA的相关计算）
（1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：___
（2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占____
（3）若某DNA分子中含碱基T为a，①则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：____ ②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：____。
4．下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。
①__________________；②__________________；
③__________________；④__________________；
⑤__________________；⑥__________________；
⑦__________________；⑧__________________；
⑨__________________；⑩__________________。
5．如图为DNA结构示意图，下列对该图的叙述正确的是______。
（1）②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
（2）④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
（3）⑨是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则
（4）DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
（5）③占的比例越大，DNA分子越不稳定
（6）⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T
6．下面是DNA分子的结构模式图，请据图回答：
（1）该图中1的名称是________，2的名称是_________，连接G与1之间的结构是_______。
（2）与RNA相比较，DNA分子中特有的碱基是___________（填符号）。
（3）DNA分子的空间结构是独特的___________结构。
四自我检测
1．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（）
A．DNA与RNA的不同点只体现在②处
B．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶
C．在T2噬菌体中核苷酸共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
2．在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记
3．下列关于遗传学实验的叙述，错误的是（　　）
A．赫尔希和蔡斯通过实验证明了DNA是遗传物质，运用了同位素标记法
B．沃森和克里克研究发现了DNA分子的双螺旋结构运用了建构物理模型法
C．孟德尔用豌豆作为材料进行实验发现了两大遗传定律，运用了假说-演绎法
D．摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上，运用了类比-推理的方法
4．作为科学家合作研究的典范，沃森和克里克配合，揭示了DNA分子的结构。排列在DNA分子外侧，构成基本骨架的物质是（ ）
A．碱基对 B．脱氧核糖和磷酸 C．肽链 D．果糖
5．DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是( )
A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
6．生物体的化学分子可被赋予一些生命特征。下列说法正确的是（ ）
A．有的核酸可以降低某些化学反应的活化能
B．在一般低温条件下，蛋白质的空间结构会遭到破坏
C．植物中水的含量与植物的抗旱、抗寒能力大小没有关系
D．DNA多样性的原因之一是其空间结构千差万别
7．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（　 　）
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
A．4 B．5 C．6 D．7
8．如图为某DNA分子的部分平面结构图，下列有关叙述，错误的是（ ）
A．图中的①与②交替连接，构成DNA分子的基本骨架
B．图中的④代表的是一分子胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C．图中含有游离磷酸基团的一端是DNA的5'—端
D．DNA复制时，解旋酶所作用的化学键是图中的[⑨]
9．某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①表示胞嘧啶
B．②表示腺嘌呤
C．③表示葡萄糖
D．④表示氢键
10．下列关于DNA的结构的叙述，正确的是（ ）
A．双螺旋结构是DNA分子特有的空间结构
B．DNA分子一条链中相邻两个碱基通过磷酸二酯键相连接
C．DNA分子的基本骨架是磷脂双分子层
D．DNA单链中，A和T的数目相等，C和G的数目相等
参考答案：
三课前预习
1． 胸腺嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 反向平行 脱氧核糖 碱基互补配对 3’-CTATGG-5’
2． 规则的双螺旋结构 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
3． 2n 1/2n－1 a（2n－1） a×2n－1
4． 胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链
5．（3）（4）（6）
6． 胞嘧啶 腺嘌呤 氢键 T
双螺旋
四自我检测
1．D
2．D
3．D
4．B
5．D
6．A
7．A
8．B
9．D
10．A
试卷第1页，共3页