高中生物 第三章 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點課件 浙科版必修2.ppt
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第三章 遺傳的分子基礎(chǔ),第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA,細(xì)胞生物和部分病毒的遺傳物質(zhì)都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢?如上圖是坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運會中關(guān)于人類發(fā)現(xiàn)DNA的過程,這就是科學(xué)家模擬的DNA模型,下面就讓我們重溫科學(xué)家構(gòu)建DNA模型的研究歷程,分析DNA的結(jié)構(gòu)特點。,課堂導(dǎo)入,,一、 DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點,二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律,,當(dāng)堂檢測,內(nèi)容索引,,,一、DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點,知識梳理,1.兩種核酸在結(jié)構(gòu)上的異同,,答案,脫氧核,糖核酸,脫氧核,苷酸,脫氧核苷,脫氧核苷酸,A、T、G、C,核糖核苷酸,核糖核苷,A、U、G、C,2.DNA分子的結(jié)構(gòu)及主要特點 (1)結(jié)構(gòu),,答案,a.該模型的構(gòu)建者:美國學(xué)者 和英國學(xué)者 。 b.寫出圖中①②③④的結(jié)構(gòu)名稱。 ① ,② ,③ ,④ 。,沃森,克里克,A,G,腺嘌呤脫氧核苷酸,氫鍵,(2)DNA分子結(jié)構(gòu)的三個主要特點 ①兩條鏈的位置及方向: 。主鏈的基本骨架: 與 交替連接,排列在外側(cè)。 ②主鏈的內(nèi)側(cè):堿基排列在內(nèi)側(cè),且遵循 原則。 ③卡伽夫法則 a.在DNA分子中, 與 的分子數(shù)相等, 與 的分子數(shù)相等,有A+G 。 b.A+T 等于G+C。,,答案,反向平行,脫氧核糖,磷,酸基團,堿基互補配對,A,T,G,C,T+C,不一定,如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖,請據(jù)圖回答下列問題:,,答案,,,合作探究,1.圖中的[1]、[2]、[5]、[7]的名稱分別是什么? 答案 [1]為堿基對、[2]為一條脫氧核苷酸單鏈片段、[5]為腺嘌呤脫氧核苷酸、[7]為氫鍵。,2.DNA分子結(jié)構(gòu)的基本骨架是怎樣構(gòu)成的? 答案 DNA分子中脫氧核糖和磷酸基團交替連接,排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架。,,答案,3.堿基對之間是怎樣結(jié)合的?配對有什么規(guī)律? 答案 DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對;且有一定規(guī)律:A與T配對,G與C配對。 4.該片段中,游離的磷酸基團有幾個? 答案 2個。,活學(xué)活用,,1.下面對DNA結(jié)構(gòu)的敘述中,錯誤的一項是( ) A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸基團交替連接,排列在外側(cè) B.DNA分子中的兩條鏈反向平行 C.DNA分子中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等 D.DNA分子中堿基之間一一對應(yīng)配對的關(guān)系是堿基互補配對原則 解析 在DNA分子中,A=T、G=C,脫氧核糖與磷酸基團交替連接,排列在DNA外側(cè),共同構(gòu)成DNA分子的基本骨架;DNA分子兩條鏈反向平行;A-T間是2個氫鍵,G-C間是3個氫鍵,氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等。,解析答案,C,,,一題多變,,判斷正誤: (1)DNA分子由四種脫氧核苷酸組成,這四種脫氧核苷酸含有的堿基是A、U、C、G( ) (2)A—T堿基對和G—C堿基對具有相同的形狀和直徑,使DNA分子具有穩(wěn)定的直徑( ) (3)DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)( ) (4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸基團交替連接而成的( ) (5)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對( ) (6)DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則,即A與T配對,G與C配對( ),答案,,√,,√,√,√,,,方法鏈接,,DNA結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”記憶 五種元素:C、H、O、N、P; 四種堿基:A、G、C、T,相應(yīng)地有四種脫氧核苷酸; 三種物質(zhì):磷酸、脫氧核糖、含氮堿基; 兩條長鏈:兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈; 一種螺旋:規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。,返回,二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律,,答案,知識梳理,1.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 (1)原理: 雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點。 (2)實驗?zāi)康模和ㄟ^制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,加深對 的理解和認(rèn)識。,DNA分子,DNA分子結(jié)構(gòu)特點,,答案,(3)制作步驟 選擇材料制作若干個 、 、 ↓連接 多個 ↓連接 脫氧核苷酸長鏈 ↓形成 一個 分子 ↓ DNA,磷酸,脫氧核糖,堿基,脫氧核苷酸,DNA,雙螺旋結(jié)構(gòu),,答案,(4)注意事項 ①選材時,用不同形狀、不同大小和顏色的材料分別代表 、磷酸和 。 ②要選用有一定強度和韌性的支架和連接材料。,脫氧核糖,不同的堿基,,答案,2.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的計算規(guī)律 (1)在雙鏈DNA片段中,腺嘌呤與 嘧啶相等,鳥嘌呤與 相等,即A= ,G= 。因此,嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù) ,即A+G= 。 (2) 的值在不同DNA分子中是 的,是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。 (3)在一個雙鏈DNA分子中,脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例為 。 (4)DNA分子中共有 種類型的堿基對,若某個DNA分子具有n個堿基對,則DNA分子可有 種組合方式。,胸腺,胞嘧啶,T,C,相等,T+C,不同,1∶1∶1,4,4n,,結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點,分析:,,,合作探究,1.設(shè)在雙鏈DNA分子中的1號鏈上A1+T1=n%, 則2號鏈上A2+T2的比例為多少?整個DNA分子 中A+T的比例又是多少?據(jù)此,你有什么結(jié)論? 分析 因為A1=T2,A2=T1,則:A1+T1=T2+A2=n%。整個DNA分子中:A+T=n%。即在雙鏈DNA分子中,互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。 答案 T2+A2=n%;整個DNA分子中:A+T=n%;互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。,解析答案,,解析答案,活學(xué)活用,2.某DNA分子中A+T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%,其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%,那么,對應(yīng)的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是( ) A.35% B.29% C.28% D.21% 解析 整個DNA中的A+T占整個DNA堿基總數(shù)的44%,則G+C占整個DNA堿基總數(shù)的56%,又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%,所以與G對應(yīng)的互補鏈(b)上的C占b鏈堿基總數(shù)的21%,則G(a鏈上)+C(b鏈上)占DNA分子堿基總數(shù)的21%。因為總的G+C占整個DNA分子堿基總數(shù)的56%,所以G(b鏈上)+C(a鏈上)占DNA整個分子堿基總數(shù)的35%,推得G占b鏈堿基總數(shù)的35%,所以答案選A。,,A,解析答案,進(jìn)行堿基計算時要注意以下幾點 (1)單位是“對”還是“個”,這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。 (2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。 (3)解題時最好畫一下簡圖,比較直觀,減少因為思路不清引起的錯誤。,,,易錯提醒,,,返回,答案,課堂小結(jié),反向平行,脫氧核糖,磷酸,互補配對,當(dāng)堂檢測,,解析答案,1,2,3,4,5,1.下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述錯誤的是( ) A.雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團 B.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接 C.嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定 D.DNA分子兩條鏈反向平行 解析 DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接。,B,,解析答案,1,2,3,4,5,2.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時,如圖為兩個脫氧核苷酸的模型,圓代表磷酸,下列敘述正確的是( ),A.方形可能代表A、T、C、U四種含氮堿基 B.兩個圓可用別針(代表共價鍵)連接,以形成DNA的側(cè)鏈 C.別針(代表共價鍵)應(yīng)連接在一個核苷酸的五邊形和另一個核苷酸的圓上 D.如果兩個脫氧核苷酸分別位于鏈的兩側(cè),兩個模型方向相同,1,2,3,4,5,解析 方形表示的是含氮堿基,有A、T、G、C四種,沒有U,圓表示的是磷酸,五邊形表示的是脫氧核糖,在DNA單鏈中,脫氧核苷酸之間通過3,5—磷酸二酯鍵相連,即別針應(yīng)連接在一個核苷酸的五邊形和另一個核苷酸的圓上,而不是兩個圓之間,兩條DNA單鏈模型的位置關(guān)系應(yīng)為反向平行。 答案 C,,解析答案,1,2,3,4,5,3.下面為DNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖,對該圖的正確描述是( ),A.②和③相間排列,構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B.①②③構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸 C.④占的比例越大,DNA分子越穩(wěn)定 D.DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T,1,2,3,4,5,解析 DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸基團交替連接而成的,A錯誤; 胞嘧啶脫氧核苷酸由②③⑨組成,B錯誤; ④是A與T之間的氫鍵,G、C含量越多,DNA分子越穩(wěn)定,C錯誤; 根據(jù)堿基互補配對原則,⑤、⑥、⑦、⑧依次代表A、G、C、T,D正確。 答案 D,,解析答案,1,2,3,4,5,4.有一對氫鍵連接的脫氧核苷酸,已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個腺嘌呤,則它的其他組成應(yīng)是( ) A.三個磷酸、三個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶 B.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胞嘧啶 C.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶 D.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個尿嘧啶 解析 據(jù)堿基互補配對原則可知,另一個堿基為T,兩個脫氧核苷酸含有兩個磷酸和兩個脫氧核糖。,C,1,2,3,4,5,5.分析以下材料,回答有關(guān)問題。 材料一 在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,人們已經(jīng)證實了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈,自然界中的DNA并不以單鏈形式存在,而是由兩條鏈結(jié)合形成的。 材料二 在1949年到1951年期間,科學(xué)家查哥夫(E.Chargaff)研究不同生物的DNA時發(fā)現(xiàn),DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù),即A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),但(A+T)與(G+C)的比值是不固定的。,1,2,3,4,5,材料三 根據(jù)富蘭克林(R.E.Franklin)等人對DNA的X射線衍射分析表明,DNA分子由許多“亞單位”組成,每一層的間距為0.34 nm,而且整個DNA分子長鏈的直徑是恒定的。 以上科學(xué)研究成果為1953年沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。請分析回答:,,1,2,3,4,5,返回,解析答案,(1)材料一表明DNA分子是由兩條_________組成的,其基本單位是_____。 (2)嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù),說明______________。 (3)A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),說明_______________。 (4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定,說明_____________。 (5)富蘭克林等人提出的DNA分子中的亞單位事實上是________;亞單位的間距都為0.34 nm,而且DNA分子的直徑是恒定的,這些特征表明_____。 (6)基于以上分析,沃森和克里克提出了各對應(yīng)堿基之間的關(guān)系是________ __________________,并成功地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。,,1,2,3,4,5,解析 材料一表明了當(dāng)時科學(xué)界對DNA的認(rèn)識是:DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)。嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù),即A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),說明二者可能是一種對應(yīng)關(guān)系,而A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定則說明A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)是互不影響的,所以沃森和克里克提出了各對應(yīng)堿基之間的關(guān)系是A與T配對,C與G配對,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與各種事實相符,從而獲得了成功。 答案 (1)脫氧核苷酸長鏈 脫氧核苷酸 (2)DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應(yīng),解析答案,,1,2,3,4,5,返回,(3)A與T一一對應(yīng),C與G一一對應(yīng) (4)A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)互不影響 (5)堿基對 DNA分子的空間結(jié)構(gòu)非常規(guī)則 (6)A與T配對,C與G配對,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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