3.2 DNA 分子的结构 3.3 DNA 的复制 学案 人教版必修2
[预习目标]
1、了解DNA 分子结构的主要特点
2、理解基因的概念
3、DNA 分子的复制
【基础知识回顾】
一、 DNA 和RNA 的比较
基本组成单位是
合成场所是
DNA 具有 结构
不彻底的水解产物是
彻底的水解产物是
水解过程中断裂的化学键是
基本组成单位是：
合成场所是
RNA 具有 结构
不彻底的水解产物是
彻底的水解产物是
水解过程中断裂的化学键是
拓展：其实多糖和脂肪也是相对分子质量比较大的化合物，它们都自已的基本组成单位，
这些小单位也是以脱水缩合的方式形成化合物的。
二、 DNA 分子的结构及特点
请按照要求完成DNA 分子片段图。
1、请在方框内写出对应的脱氧核苷酸的结构简
式。
2、①表示 （填汉语名称）。
3、图中上下两个脱氧核苷酸用
键相连，它可表示为 ，请在图
中标出所有的该化学键，这种化学键的形成可与 酶和 酶有关，想
一想两种酶的作用特点有什么不同？
。
图中左右两个脱氧核苷酸用 键相连，请在图中标
出所有的该化学键， 可将其打开；除此之外还可以用 （物
理方法）的方法将其打开。
4、组成DNA 的元素有 ，脱氧核苷酸分子内P 元素存在于 （结
构）内，N 素存在于 （结构）内。
5、分析这种结构的主要特点：（稳定性）
①DNA 分子的基本骨架由 交替连接而成。
②DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。
③两条脱氧核苷酸长链 平行
6、DNA 分子中的碱基有 种，碱基间配对方式有 种，但由于 ，核酸
使DNA分子具有多样性；由于，使DNA分子具有特异性。
7、DNA分子的立体结构是，这个模型是由提出的。
三、DNA分子的复制
根据图示回答：
⑴图表示的生理过程是__________，发生在真核细胞的
______ _ _ （场所）。
（2）此过程发生的时期是和
图中1、2、3、4、5分别是__ 、
__ __、_ __ _ 、
___ _ 、。
（3）此过程的模板是，原料是。
(4)这个过程需要能量吗？若需要，由提供。
（5）此过程需要的酶有酶和酶。
（6）此过程的方式是，特点是。
（7）确保此过程精确进行的原因是：其一，DNA分子独特的为其提供了精确的模板，其二
能够使复制准确无误的进行。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
1、下列关于基因的叙述中，揭示基因化学本质的是（）
A．遗传物质的结构单位和功能单位B．在染色体上呈线性排列
C．有遗传效应的DNA片段D．碱基排列顺序代表遗传信息
2、遗传信息是什么？
DNA分子的结构、复制与基因
课内探究案
【学习目标】
1、DNA分子结构的主要特点
2、基因的概念
3、DNA分子的复制
【探究点一】DNA与RNA分子结构的异同
【例题1】如图四种化合物的化学组成中，“〇”中所对应的名称正确的是（）
A.①腺嘌呤核糖核苷酸
B.②腺苷
C.③腺嘌呤脱氧核苷酸
D.④腺嘌呤
[归纳总结]：在ATP中：
A 表示，它是由和结合而成，A的简式可表示为；A+P表示；A+2P表示
【变式训练1】在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是()
A．①和②B．①和③C．③和④D．②和④
[高考体验]（2013·新课标全国理综Ⅱ）关于DNA和RNA的叙述，正确的是() A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．一种病毒同时含有DNA和RNA
C．原核细胞中既有DNA，也有RNA
D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
【探究点二】碱基互补配对原则及其推论
【例题2】在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总
数的（）
A. 24%
B. 22%
C. 26%
D. 23%
点拨归纳原则：A=T C=G注意：①以上原则及推论仅适用于双链DNA分子的碱基计算，不适用于单链DNA分子的碱基计算。②应用上述推论，还可以解决转录时mRNA 中相关碱基数目和比例的计算等问题。
【变式训练2】下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的
A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5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A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3
D.若一条链的G∶T=1∶2，另一条链的C∶A=2∶1
【探究点三】关于DNA单、双链及RNA判断
【例题3】经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分
A G C T U
甲60 40 60 40 -
乙30 20 20 30 -
丙41 23 44 - 28
A. 双链DNA、单链DNA、RNA
B. 单链DNA、双链DNA、RNA
C. 双链DNA、RNA、单链DNA
D. RNA、单链DNA、双链DNA 点拨归纳：若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖则必为DNA；若A≠T，C≠G，则一定为单链DNA；若A=T、C=G，则一般认为是双链DNA；若出现碱基U或五碳糖为核糖则必为RNA。【变式训练3】甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）
A. 蓝藻、变形虫
B. T2噬菌体、豌豆
C. 硝化细菌、绵羊
D. 肺炎双球菌、烟草花叶病毒
【变式训练4】已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）
A. 分析碱基类型，确定碱基比率
B. 分析碱基类型，分析核糖类型
C. 分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D. 分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
【探究点四】DNA分子的复制及相关计算
【例题4】蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）A. 每条染色体的两条单体都被标记 B. 每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D. 每条染色体的两条单体都不被标记
假设蚕豆根尖细胞中有两条染色体，请图示上题过程（用不同颜色的笔）
请继续画出第二个周期结束的情况。
若不换培养基一直在含3H标记的培养基中分裂，让其复制三次，则不含
3H的DNA占
全部DNA分子的比例、含有3H的DNA分子占全部DNA分子的比例以及不含3H的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（）
A.1/2，7/8，1/4
B.0，1，1/8
C.0，7/8，1/8
D.1/8，1，1/8
【例题5】有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个，这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸多少个。（）
A.40n-1
B.40n
C.40×2n-1
D.40×(2n-1)
点拨归纳：1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n
2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)
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：a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1
注意：做题的时候要注意是问复制n次，还是第n次复制。
无论复制多少次，含初始元素的DNA分子始终是两个，含初始元素的DNA单链永远是两条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
【变式训练5】（多选题）某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个，该DNA分子在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）
A．在第一次复制时，需要(m-A)个B．在第二次复制时，需要2(m-A)个
C．在第n次复制时，需要2n-1 (m-A)个D．在n次复制过程中，总共需要(2n-1)(m-A)个【探究点五】基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系
【例题6
】分析下图回答
⑴ _____________，
⑵ F 的基本组成单位是图中的_______________。
⑶ E 和F 的关系是____________________ 。
F 的主要载体是___________，F 和H 的关系是__________________________。
1个H 中含_______ 个F ，1个F 中含有______个E ，1个E 中含有____个D 。
点拨归纳：1.对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次
要载体。
2．对于原核细胞来说，基因在拟核中的DNA 分子或质粒上，DNA 是裸露的，并没有与蛋白
质一起构成染色体，因此，没有染色体这个载体。
3.位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代，是细胞质遗传的基础。
【变式训练6】人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意
义，而其基础是对DNA 分子和基因结构和功能的认识。下图表示细胞内与基因有关的物
质或结构，请仔细阅读并回答问题：
（1）细胞内的遗传物质是［ ］___________，基因和ｇ的关系是_______________。
（2）e 和g 的关系是___________，ｇ被彻底水解后的产物可用字母________表示。
（3）遗传物质的主要载体是［ ］___________，基因和ｉ的关系是___________。
（4）基因和ｈ的关系是_____________________________________，ｈ合成时的模板
来自___________过程，模板合成后进入ｈ的合成场所___________（填“需要”或“不
需要”）穿过磷脂分子层，原因是______________________________________。
（5）ｇ的成分与RNA 的成分相比，主要差异在于_____________________________。
（6）ｇ的空间结构一般表现为___________，若其中C+G/T+A ＝0.5，则Ａ占总碱基数的
比例为_______________，其单链之一的C+G/T+A 为__________________。
（7）ｇ的功能可表达为____________，ｇ在复制时出现错误，可能出现___________。
[当堂检测]
1.如图为用15N 标记的DNA 分子片段，下列说法中正确的是（ ）
A.把此DNA 分子放在含14N 的培养基中复制3代，子
代中含14N 标记的DNA 分子占总数的3/4
B.①处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化
C.限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位
D.该DNA 分子的特异性表现在碱基种类上
2．DNA 完全水解后得到的化学物质是 （ ）
A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
A 磷酸
B C D 脱 氧 核 苷 酸 E 基因 F DNA + G H 染色体
C. 核糖、含氮碱基、磷酸
D. 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
3.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（）
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
4．分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤的含量占此链碱基数的最大值是（）
A. 20%
B. 30%
C. 40%
D. 70%
DNA分子的结构、复制与基因
课前探究案
[基础知识回顾]
一.脱氧核苷酸细胞核、线粒体、叶绿体双螺旋脱氧核苷酸磷酸、脱氧核
糖、含N碱基磷酸二酯键核糖核苷酸细胞核、线粒体、叶绿体单链核糖核苷酸磷酸、核糖、含N碱基磷酸二酯键
二.1．略
2.腺嘌呤
3.磷酸二酯—P—DNA连接DNA聚合DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连
接起来而DNA连接酶是把两个DNA片段连接起来氢解旋加热 4.C、H、O、N、P 磷酸碱基
5．①磷酸与脱氧核糖②氢键碱基互补③反向
6. 4 2 排列顺序多种多样每种生物碱基对的排列顺序是特定的
7. 双螺旋结构沃森、克里克
三.（1）DNA复制细胞核、线粒体、叶绿体
（2）有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期 A T C C T
（3）A和B 游离的脱氧核苷酸
（4）需要ATP
（5）DNA解旋DNA聚合
（6）半保留复制边解旋边复制
（7）双螺旋结构碱基互补配对
四、1.C 2.碱基对的排列顺序
课内探究案
【探究点一】DNA与RNA分子结构的异同
【例题1】C
解析：①腺苷②腺嘌呤④腺嘌呤核糖核苷酸
【归纳总结】腺苷磷酸和核糖略腺嘌呤核糖核苷酸二磷酸腺苷
【变式训练1】D
【高考体验】C
【探究点二】碱基互补配对原则及其推论
【例题2】A
解析：A和T的含量为54%，则G和C的含量为46%。
其中一条链的G含量为22%，则C在该链中的含量为24%，以该链为模板转录的mRNA 上G的含量就与模板链C含量相同，为24%。
【变式2】D
【探究点三】关于DNA单、双链及RNA判断
【例题3】B
【变式训练3】D
解析：甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，说明甲不可能只含有DNA，所以不是T2噬菌体；乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，说明乙的遗传物质不是DNA，则乙是RNA病毒。
【变式训练4】A
【探究点四】DNA分子的复制及相关计算
【例题4】B B
【例题5】C D
【变式5】ABCD
【探究点五】基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关
系。
【例题6】
（1）脱氧核糖含N碱基蛋白质
（2）脱氧核糖核苷酸
（3）E是有遗传效应的F片段染色体H是F的载体1或2 多许多
【变式训练6】
（1）g DNA 基因是DNA上有遗传效应的结构和功能单位
（2）e是g的基本单位b、c、d
（3）i 染色体基因在染色体上呈线性排列
（4）基因指导h的合成转录不需要mRNA经核孔进入细胞质
（5）碱基和五碳糖的种类不同
（6）双螺旋1/3 1/2
（7）贮存、复制、传递和表达遗传信息基因突变
【当堂检测】
1.C 解析：把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子代中含14N标记的DNA 分子占总数的100%，①处的碱基对改变不一定会引起生物表现型的变化，因为密码子有兼并性，限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位，
该DNA分子的特异性表现在碱基的排列顺序上。
2.D
3.B
4.C 解析：假设一共有核苷酸100个，每条链50个，30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，则有30%的脱氧核苷酸含有胸腺嘧啶，因此鸟嘌呤和胞嘧啶各占20个，因此在一条链上除了腺嘌呤和胸腺嘧啶外只有鸟嘌呤时，其所占比值最大，即20/50=40%
DNA的结构和复制知识点总结 一、DNA分子的结构 1、 DNA的化学结构： ①组成的基本元素是等。 ② 组成DNA的基本单位——。每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个、一个和一个。 ③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即、、、；组成四种脱氧核苷酸的都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：A TGC。 ④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的脱氧核苷酸链。 2、DNA的双螺旋结构：排列在外侧，形成两条主链（反向平行），构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是，排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则（即是），一条链的碱基排列顺序确定了，另一条链的碱基排列顺序也就确定了。 3、DNA的特性： ①：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的。 ②：DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式：4n（n为碱基对的数目） ③：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。 4、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用： ①在双链DNA分子中，不互补的两碱基含量之和是相等的，占整个分子碱基总量的50%。 即是+ =50%，+ =50%。 ②在双链DNA分子中，一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。A1+G1/T1+C1=m,则A2+G2/T2+C2= 。 ③在双链DNA分子中，一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值（A+T/G+C）与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的，即A1+T1/G1+C1=m,则A2+T2/G2+C2= 5、基因和遗传信息的关系
西安市第八十三中学生物竞赛计算专题一 碱基互补配对有关计算 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=C。 (1)整个双链 DNA分子中： ①A ＝T；G＝C；A＋ G＝ C＋ T； A＋ C＝ G＋ T；（A＋G）/ （A＋G +C＋T）＝ 1/2 。 双链中不配对的两碱基之和的比值为 1。 （ A1+T1）/ （A2+ T2）=1（C1+ G1）/（C2+ G2）=1 一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。 例 1、某双链 DNA分子中， G占 23%，求 A 占多少？ (2)DNA 两条互补链之间： ①（ A1+T1）/ （C1+ G1）＝（ A2+ T2） / （ C2+ G2）＝ (A 总＋ T 总 )/(G 总＋ C 总) 。 ②（ A1+G1） / （ C1+T1）＝ a 则（ A2+G2） / （ C2+T2）＝ 1/a 。 DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。 例2、在 DNA的一个单链中， A+G/T+C=，上述比例在其互补链和整个 DNA分子中分别是多少？ (3)整个 DNA分子与其包含的两条链之间： （ A＋ T）（ A1＋T1）（A2＋ T2）（ A＋ G +C＋ T）（A1＋ G1+C1＋T1）（A2＋G2+C2＋T2） （A1+T1）=（A2+ T2）=1/2 （A+ T） 配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等 整个 DNA中某一种碱基所占比例等于该碱基在每一条链中所占比例之和的一半。例 3、某双链 DNA分子中， A 与 T 之和占整个 DNA碱基总数的 54%，其中一条链上 G占该链碱基总数的 22%。求另一条链上 G占其所在链碱基总数的百分含量。 200 个，其中一条链含胞嘧啶为20 个，其互补链共1．在一个DNA分子中共有碱 基 T 多少（） 有胞嘧啶26 个，问这个DNA分子中 含
6.1.2 DNA分子的结构和复制优秀教案 作者：佚名更新时间：2007-4-12 11:40:45 优秀教案精选 二DNA分子的结构和复制（2课时） 一、教学目的： 1．DNA分子的结构特点（C：理解） 2．DNA分子复制的过程和意义（C：理解） （二）教学重点 1．DNA分子的结构 2．DNA分子的复制 （三）教学难点 1．DNA分子的结构特点 2．DNA分子的复制过程 （四）教学用具：DNA结构图、及DNA空间结构模型、DNA复制过程图解 （五）教学方法：观察分析、对比、讨论、讲述、提问 （六）教学设计： 本小节为2课时，其中，第一课时讲授DNA分子的结构，第二课时讲授DNA分子的复制。?（1）DNA的化学组成： ?阅读课本P8，看懂图形，回答下列问题： ?①组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？ ?②组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？ 一、DNA的结构 ?DNA的化学结构：一种高分子化合物，每个分子都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链 ?化学组成单位——脱氧核苷酸：包括一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基?（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T） 因此，DNA有四种脱氧核苷酸，DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成的多脱氧核苷酸链。 观看DNA的分子结构 二、DNA的空间结构 ?规则的双螺旋结构： ?1.由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 ?2.外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结，构成基本骨架，内侧由碱基对组成 ?3.碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律，
教学设计方案 【教学重点、难点、疑点及解决办法】 1．教学重点 （1）DNA分子的结构。 （2）碱基互补配对原则及其重要性。 （3）DNA分子的多样性。 （4）DNA复制的过程及特点。 2．教学难点 （1）DNA分子的立体结构特点。 （2）DNA分子的复制过程。 3．教学疑点 DNA分子中只能是A—T、C－G配对吗？能不能A—C、G—T配对？为什么？ 4．解决办法 （1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的化学组成、立体结构和DNA的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。 （2）通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识。 （3）通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力，通过配合适当的练习，将知识化难为易。 （4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只能是A—T、C—G配对。 【课时安排】 2课时。 【教学过程】 第一课时 （一）引言： 我们经过学习，已经知道DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？我们来学习DNA的结构。 （二）教学过程
1．DNA的结构 1953年，沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了理解DNA的结构，先来学习DNA的化学组成。 （1）DNA的化学组成 学生阅读教材第7－8页，看懂图6－4及银幕上出现的结构平面图，基本单位图。学生回答下列问题： ①组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？ ②组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？ 学生回答后，教师点拨： ①组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。 ②组成DNA的碱基有四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；有四种脱氧核苷酸：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。DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。 （2）DNA分子的立体结构 出示DNA模型，学生阅书第8页，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是： ①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构（简要解释“反向”，一条链是55－35，另一条链是35－55，不宜过深）。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。 ③碱基互补配对原则： 两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。 可见，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也就确定了（可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则）。 教师设问，学生思考后，由教师回答： 设问一：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ 这是由于嘌呤碱是双环化合物（画出双环），占有空间大；嘧啶碱是单环化合物（画出单环），占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化合物配对才合适。 设问二：为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？ 这是由于A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，这样使DNA的结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。
集体备课DNA分子的结构和复制 兴义八中高三生物组 教学目标： 1、DNA分子的结构及特点（C） 2、DNA分子复制的时间、过程、意义(C) 3、DNA与RNA的异同(B) 课时安排1课时 学习方法自主学习完成学案，根据学案提示和新课时学习经验突破易混淆知识点 教学方法以学生自主探究为主，教师利用学案给予适当点拨 一、DNA的结构 (1)DNA分子的化学组成 基本单位：__________.有_______种类型。画出它的结构模式图，并注明名称。 （2）DNA分子的化学结构 DNA 分子是由____条___________________________链组成。 （3）DNA分子的空间结构：是规则的___________________. 思考：RNA的组成、结构与DNA有何不同？ A、DNA双螺旋结构的特点： 1、是由____条链组成，呈______向平行排列，盘旋成双螺旋结构。 2、排列在双螺旋结构外侧的是________和___________交替连接的两条主链。是DNA 分子 的基本骨架。_________排列在内侧。 3、两条链上的碱基通过______互相配对，碱基配对按_______________原则进行，即___与 ____配对，____与____配对。 B、碱基互补配对原则及其拓展 1、碱基互补配对原则是指双链DNA分子中A与T,G与C配对的关系。这是核酸中碱基数量计 算的基础。根据碱基互补配对原则可以推知多条用于碱基计算的规律 规律一：一个双链DNA分子中A=T、G=C、A+G=T+C=50%碱基总数，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，等于一半碱基总数。 练习1、某DNA片断中有腺嘌呤a个，占全部碱基比例为b，则胞嘧啶为____________个 练习2、下列生物的全部核酸中碱基组成：嘌呤碱基占总数的58%，嘧啶碱基占总数的42%，下列生物中不可能的是：（） A.T4噬菌体 B.烟草花叶病毒 C.细菌 D.酵母菌 E.人 规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（如A+T或G+C）占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。 练习3、某种生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%.已知其中一条链的碱基中28%是腺嘌呤,22%是胞嘧啶，求： （1）全部碱基中腺嘌呤占____% （2）与已知链相对应的链中，腺嘌呤占该链全部碱基的____% （3）以已知链为模板，转录成的信使RNA中，尿嘧啶占该链全部碱基的_____% 练习：某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%,其中一条链的T占碱基总数的5%，那么，另一条链中的T占碱基总数的_________ 规律三：DNA分子一条链中A+G/T+C的比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。 规律四：DNA分子中一条链中A+T/G+C的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。 练习4、已知在DNA分子中的一条单链A+G/T+C=m，求： （1）在另一互补链中这种比例是________ （2）这个比例关系在整个DNA分子中是______ 当在一单链中，A+T/G+C=n时： （3）在另一互补链中这种比例是_______ (4)这个比例关系在整个DNA分子中是_________ （4）DNA分子的特性 1、DNA分子具有_______性_______性和______性。 请解释DNA分子具有这些特性的原因。 (5)课堂小结
DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法 一、特值法： 先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数，再根据碱基互补配对原则（A－T，C－G）图解分析求解。 例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数的（）。 A．28％、22％B．22％、28％C．23％、27％D．26％、24％ 【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：（图略） ∵甲链: A=28, C=22,G+C=46, ∴甲中G=24, T=100-28-46=26。则乙中A=26，C=24。故选D。 练习：分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64％，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30％，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是（） A．17％B．32％C．34％D．50％
二、首尾法： 根据DNA复制的过程与特点可以知道：一DNA分子复制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链的DNA 数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中，我们只需要考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解，笔者习惯于称之为首尾法。 例：假如一个DNA分子含有1000个碱基对（P元素只是32P）,将这个DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA分子的相对分子量平均比原来( )。 A.减少1500 B.增加1500 C. 增加1000 D.减少1000 【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基，即1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子，8条单链。其中两条含32P，6条含31P，因而相对分子量减少6000，4 个DNA平均减少1500。故选A。 练习：已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。现让一杂合DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖两代，则其子代DNA的平均相对分子量为（） A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4 C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8 三、公式法： 基于DNA的半保留复制，我们可以归纳出公式：X=m(2n-1)。
高中生物-DNA分子的结构与复制练习 一、选择题 1．关于DNA分子结构的叙述，不．正确的是() A．每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸 B．每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的 C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 D．双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶 解析：在DNA分子中，相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此，除DNA分子中处于两端的脱氧核糖外，其余的脱氧核糖均连接有两个磷酸基团。 答案：C 2．下列关于DNA结构与功能的说法，不．正确的是() A．DNA分子中G－C碱基对含量较高，其结构稳定性相对较大 B．DNA分子脱氧核苷酸序列的多样性是DNA多样性的主要原因 C．DNA转录和翻译的产物不同，说明DNA分子具有特异性 D．基因突变频率低的重要原因之一是碱基互补配对原则保证DNA复制准确进行 解析：碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。在生物体内由于基因的选择性表达，不同细胞中相同的DNA分子，经转录和翻译后，可能形成不同的产物，故C错误。 答案：C 3．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序能决定的是() ①DNA分子的多样性②DNA分子的特异性③遗传信息④密码子的排列顺序 ⑤DNA分子的稳定性 A．③④⑤B．①②③④ C．①②③⑤D．①②④ 解析：DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，其中脱氧核苷酸排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而脱氧核苷酸特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，而
DNA分子的结构和复制 一、教学目的： DNA分子复制的过程和意义 （二）教学重点 DNA分子的复制 （三）教学难点 DNA分子的复制过程 二、板书设计： 1、概念： 2、发生时间： 3、复制的条件： 4、复制的过程 5、DNA复制的生物学意义 三、教学过程：导言：前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌 体侵染细菌实验”的学习，知道DNA分子是主要的遗传物质，它能使亲 代的性状在子代表现出来。 那么DNA分子为什么能起遗传作用呢? 学生先阅读教材。教师投影出示如下问题: 1.DNA分子复制发生在什么时间? 2.DNA分子复制过程怎么进行? 3.DNA分子复制过程需要哪些条件? 4.DNA分子复制过程有何特点? 5.DNA分子复制的概念是什么? 6.DNA分子复制有何生物学意义? 学生阅读完毕之后，先简单提问。 根据学生回答情况进行点拨、讲述: (1)DNA分子复制根据前面三种细胞分裂方式学习可知发生在无丝分裂 之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前 的间期。 (2)DNA分子复制过程：教师播放DNA分子复制的多媒体 课件，将这部分重难点知识，变静为动，变抽象为形象，转 化为易掌握的知识。观看完毕后，师生共同总结，有以下三 点: a.解旋提供准确模板:在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA 分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部 分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条 单链叫母链(模板链)。 b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为 模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原 料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。 c.子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。 (3)从上述观看DNA分子复制过程的多媒体课件及师生归纳可知:DNA分子复制的条件有精确
DNA分子的结构和复制 教学设计方案 【教学重点、难点、疑点及解决办法】 1．教学重点 （1）dna分子的结构。 （2）碱基互补配对原则及其重要性。 （3）dna分子的多样性。 （4）dna复制的过程及特点。 2．教学难点 （1）dna分子的立体结构特点。 （2）dna分子的复制过程。 3．教学疑点 dna分子中只能是a—t、c－g配对吗？能不能a—c、g—t配对？为什么？ 4．解决办法 （1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把dna的化学组成、立体结构和dna的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较
难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。 （2）通过制作dna双螺旋结构模型，加深对dna分子结构特点的理解和认识。 （3）通过讨论交流、通过提高学生的识图能力、思维能力，通过配合适当的练习，将知识化难为易。 （4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只能是a—t、c—g配对。 【课时安排】2课时。 【教学过程】 第一课时 （一）引言： 我们经过学习，已经知道dna是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，dna为什么能起遗传作用呢？我们来学习dna 的结构。 （二）教学过程 1．dna的结构 1953年，沃森和克里克提出了著名的dna双螺旋模型，为合理地解
释遗传物质的各种功能奠定了基础。为了理解dna的结构，先来学习dna的化学组成。 （1）dna的化学组成 学生阅读教材第7－8页，看懂图6－4及银幕上出现的结构平面图，基本单位图。学生回答下列问题： ①组成dna的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？ ②组成dna的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？dna的每一条链是如何组成的？ 学生回答后，教师点拨： ①组成dna的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。 ②组成dna的碱基有四种：腺嘌呤（a），鸟嘌呤（g），胞嘧啶（c）、胸腺嘧啶（t）；有四种脱氧核苷酸：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。dna的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。 （2）dna分子的立体结构 出示dna模型，学生阅书第8页，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是：