高中生物 第3章 第2節(jié) 基因的本質(zhì) DNA分子的結(jié)構(gòu)課件 新人教版必修2.ppt

第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu),新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:洋蔥表皮細(xì)胞用甲基綠、吡羅紅混合染色劑染色后哪種核酸被染成綠色?哪種核酸被染成紅色?哪種核酸屬于該細(xì)胞的遺傳物質(zhì)? 提示:DNA、RNA、DNA。 導(dǎo)入2:同學(xué)們?nèi)ミ^北京中關(guān)村高科技園嗎?那里有個獨特形狀的雕塑,那是以什么為藍(lán)本制作的呢? 提示:DNA。 請同學(xué)們仔細(xì)觀察這個雕塑有什么特點?DNA分子究竟有什么樣的結(jié)構(gòu)呢?引入課題。 同學(xué)們想知道隸屬于遺傳物質(zhì)的DNA的結(jié)構(gòu)嗎?,教師參考,自主學(xué)習(xí),要點探究,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。 2.制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 3.討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建。,知識梳理,一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 1.構(gòu)建者: 和 。 2.構(gòu)建過程,沃森,克里克,選擇 下列關(guān)于沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的敘述,錯誤的是( ) A.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是建立在DNA以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈的基礎(chǔ)上,這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C 4種堿基 B.威爾金斯和富蘭克林通過對DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu) C.沃森和克里克曾嘗試構(gòu)建了多種模型,但都不科學(xué) D.沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量的啟發(fā),構(gòu)建出科學(xué)的模型,B,二、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1.圖示,2.解讀,C、H、O、N、P,磷酸,脫氧核糖,堿基,脫氧核苷酸,反向平行,脫氧核糖,磷酸,堿基互補配對,腺嘌呤,胸腺嘧啶,胞嘧啶,鳥嘌呤,判斷 (1)DNA分子由4種脫氧核苷酸組成,這4種脫氧核苷酸含有的堿基是A、U、C、G。( ) (2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。( ) (3)DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則,即A=U,G=C。 ( ) (4)DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。( ),三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 1.目的要求 通過制作DNA 結(jié)構(gòu)模型,加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點的認(rèn)識和理解。,雙螺旋,A,問題引領(lǐng): 1.組成DNA分子基本單位的4種脫氧核苷酸的差異是什么? 2.4種基本單位是怎樣連接為DNA單鏈的?兩條單鏈之間又是通過什么連接的? 3.DNA分子的空間結(jié)構(gòu)也像蛋白質(zhì)分子那樣多種多樣嗎?,要點探究,DNA分子的結(jié)構(gòu)特點,要點一,教師參考,1.DNA的結(jié)構(gòu)單位:脫氧核苷酸(4種),2.平面結(jié)構(gòu) (1)一條脫氧核苷酸鏈:由一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖上的3碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過形成化學(xué)鍵相連接。如圖所示:,(2)兩條鏈之間的連接:A一定與T配對,兩堿基之間形成兩個氫鍵;G一定與C配對,兩堿基之間形成三個氫鍵。如圖所示:,3.空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) (1)兩條鏈反向平行,有規(guī)則地盤繞成雙螺旋。 (2)脫氧核糖與磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架。 (3)堿基排列在內(nèi)側(cè),且遵循堿基互補配對原則。如圖。,【典例1】 下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的DNA片段(其中代表磷酸基團(tuán)),下列為幾位同學(xué)對此圖的評價,其中正確的是( ) A.甲說:該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯誤 B.乙說:該圖有一處錯誤,就是U應(yīng)改為T C.丙說:該圖有三處錯誤,其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖 D.丁說:如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖就是正確的,解析:圖中有三處錯誤,錯誤一:組成DNA的五碳糖應(yīng)該是脫氧核糖,所以圖中的核糖應(yīng)改為脫氧核糖;錯誤二:堿基應(yīng)為A、T、G、C四種,其中圖中的U應(yīng)改為T;錯誤三:單鏈中脫氧核苷酸之間的連接形式不應(yīng)該是磷酸與磷酸之間,而是在磷酸與脫氧核糖之間連接而成的。 即使是RNA雙鏈結(jié)構(gòu),磷酸與磷酸之間也無化學(xué)鍵相連,應(yīng)是磷酸與核糖之間形成化學(xué)鍵。,答案:C,方法透析 巧用五個數(shù)字記憶DNA分子結(jié)構(gòu) 五(種元素):C、H、O、N、P。 四(種堿基):A、G、C、T,相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸。 三(種小分子或物質(zhì)):磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 二(條長鏈):兩條DNA單鏈。 一(種雙螺旋結(jié)構(gòu))。,備選例題,B,解析:DNA分子是反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu),磷酸與脫氧核糖交替排列在外側(cè),構(gòu)成了DNA的基本骨架;中的及下方的磷酸基團(tuán)組成胞嘧啶脫氧核苷酸;堿基互補配對,配對堿基之間通過氫鍵相連;DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息;G與C之間形成3條氫鍵,G與C含量越多,DNA分子越穩(wěn)定;根據(jù)堿基互補配對原則AT,GC,CG,TA,所以依次代表A、G、C、T。,方法透析 “三看法”判斷DNA分子的正誤 一看外側(cè)是否反向平行 二看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確,正確的成鍵位置在脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基與相鄰核苷酸的3碳原子之間。 三看內(nèi)側(cè)鏈堿基之間配對是否遵循堿基互補配對原則。,【題組演練】 1.(2015安徽安慶段考)1953年,沃森和克里克建立了DNA分子的結(jié)構(gòu)模型。關(guān)于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點,敘述錯 誤的是( ) A.DNA分子由兩條反向平行的鏈組成 B.脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè) C.堿基對構(gòu)成DNA分子的基本骨架 D.兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,C,解析:DNA分子是由兩條反向平行的長鏈組成的,A項正確;兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,排列在雙螺旋的內(nèi)側(cè),D項正確;脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成DNA分子的基本骨架,B項正確,C項錯誤。,A,解析:圖中所示a表示的是一個完整的脫氧核苷酸;圖中與五碳糖直接相連的堿基只有一個;圖中處表示的是磷酸二酯鍵,相鄰的脫氧核苷酸通過此鍵相連接;脫氧核苷酸中的堿基共有4種,即A、G、C、T。,問題引領(lǐng): 1.構(gòu)成DNA分子的4種堿基基本的數(shù)量關(guān)系是什么? 2.由其基本數(shù)量關(guān)系還能推導(dǎo)出哪些規(guī)律?,堿基間的數(shù)量關(guān)系,要點二,教師參考,【典例2】 (2015福建龍巖期末)下列關(guān)于雙鏈DNA分子的敘述,哪項是錯誤的( ) A.一條鏈中A和T的數(shù)量相等,則互補鏈中A和T的數(shù)量也相等 B.一條鏈中G為C的2倍,則互補鏈中G為C的0.5倍 C.一條鏈的CT=12,則互補鏈的GA=21 D.一條鏈中ATGC=1234,則互補鏈中相應(yīng)的堿基比為2143,解析:根據(jù)堿基互補配對原則,一條鏈中的A和T分別與互補鏈中的T和A配對,一條鏈中G和C分別與互補鏈中的C和G配對,所以A項、B項正確;根據(jù)前面分析可知,一條鏈的CT=12,則互補鏈的GA=12,C項錯誤;一條鏈中ATGC=1234,則互補鏈中相應(yīng)的堿基比為2143,D項正確。,答案:C,方法透析 解答堿基計算問題的方法步驟 (1)搞清楚題中所給和所求的堿基比例是占整個DNA分子的堿基比例,還是占DNA分子一條鏈的堿基比例。 (2)畫一個DNA分子的平面結(jié)構(gòu)模式圖,并在圖中標(biāo)出已知的和所要求的 堿基。 (3)根據(jù)堿基互補配對原則及其有關(guān)規(guī)律進(jìn)行計算。,備選例題,一個DNA分子的一條鏈上,腺嘌呤比鳥嘌呤多40%,兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%,則這個DNA分子的另一條鏈上,胸腺嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的( ) A.44% B.24% C.14% D.28%,D,C,解析:由堿基互補配對原則可以推出,一條鏈中(A+C)/(T+G)=0.4,則互補鏈中(A+C)/(T+G)=2.5,在整個DNA鏈中,A=T、G=C,所以(A+C)/(T+G)=1。,【題組演練】 1.(2015安徽阜陽紅旗中學(xué)期中)DNA分子的一條鏈中(A+C)/(T+G)=0.4,則在其互補鏈中及整個DNA中該比例分別是( ) A.0.4,0.4 B.2.5,0.4 C.2.5,1.0 D.0.6,1.0,2.(2015遼寧大連信息高中期中)20世紀(jì)50年代初,查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析,發(fā)現(xiàn)(A+T)/(C+G)的比值如下表。結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為能得出的結(jié)論是( ),D,A.豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些 B.小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C.小麥DNA中(A+T)的數(shù)量是鼠DNA中(C+G)數(shù)量的1.21倍 D.同一生物不同組織的DNA堿基組成相同,解析:由于堿基A與T之間有兩個氫鍵,而G與C之間有三個氫鍵,DNA分子中氫鍵的數(shù)量越多,即(A+T)/(C+G)比值越小,DNA分子的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,因此大腸桿菌的DNA分子結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,A項錯誤;小麥和鼠的DNA分子中(A+T)/(C+G)的比值相同,但所攜帶的遺傳信息不同,B項錯誤;小麥中(A+T)/(C+G)的比值為1.21,說明小麥中A+T的數(shù)量是小麥中G+C數(shù)量的1.21倍,但不一定是鼠中G+C數(shù)量的1.21倍,C項錯誤;由表中豬肝、豬胸腺、豬脾的(A+T)/(C+G)均為1.43可知堿基組成相同,D項正確。,