(新课标人教版)生物必修二：3-2DNA分子的结构.ppt

第2节 DNA分子的结构,课程标准 概述DNA分子结构的主要特点。 活动建议： 1搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和 交流。 2制作DNA分子双螺旋结构模型。 课标解读 1概述DNA分子结构的主要特点。 2制作DNA分子双螺旋结构模型。 3讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。,1模型名称：_模型。 2构建者：美国生物学家_和英国物理学家_。,DNA双螺旋结构模型的构建,DNA双螺旋结构,沃森,克里克,(1)DNA分子是以4种_为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有_四种碱基。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈_结构。 (3)查哥夫测定DNA的分子组成，发现_的量总是等于_的量； _的量总是等于_的量。,3构建依据,脱氧核苷酸,A、T、C、G,螺旋,腺嘌呤(A),胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C),鸟嘌呤(G),提示 DNA的基本骨架是由磷酸脱氧核糖构成的，位于DNA双螺旋的外部。 (2)DNA中的碱基是如何配对的？位于DNA的什么部位？ 提示 A与T配对，G与C配对，位于DNA双螺旋的内部。,思维激活1 (1)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？位于 DNA的什么部位？,DNA双螺旋结构模型的构建历程 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克于1953年共同提出DNA双螺旋结构模型。其构建历程如下： 1认识基础：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸含有的碱基依次是A、T、C、G。 2据DNA衍射图谱推算DNA分子是螺旋结构。 3尝试建模：多种不同双螺旋和三螺旋结构模型。, 4否定上述模型：碱基位于螺旋的外部。 5重新建模：将磷酸脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在内部的双链螺旋。 6否定：相同碱基配对违背化学规律。 7获取重要信息：腺嘌呤(A)的量总等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总等于胞嘧啶(C)的量。 8构建新模型：改变碱基配对方式，让A与T配对，G与C配对。 9成功：合理解释A、T、C、G的数量关系，也能解释DNA的复制。,A威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图 像 B沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型 C查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系 D富兰克林和查哥夫发现A量等于T量、C量等于G量 解析 在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱；查哥夫发现了A量等于T量、C量等于G量。沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构。 答案 B,【巩固1】 下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是 ( )。,1整体 由_条长链按_方式盘旋而成。,DNA分子的结构,两,反向平行,骨架：由_和_交替连接组成，排列在_ 内侧：_,2. 排列,脱氧核糖,磷酸,外侧,碱基对,两条链上的碱基通过_连接成碱基对，A(腺嘌呤)一定与_配对；G(鸟嘌呤)一定与_配对。,3碱基互补配对原则,氢键,T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶),提示 通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”间接相连。 (2)在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例关系如何？一个DNA分子中含有多少个游离磷酸基团？ 提示 脱氧核糖磷酸碱基111。一个DNA分子中只含有2个游离磷酸基团。,思维激活2 (1)在DNA分子的一条链中，相邻两个碱基之间 是如何连接的？,1DNA分子的结构 (1)基本组成单位脱氧核苷酸,(2)平面结构 一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键(3，5磷酸二酯键)相连接。如图所示：,两链之间的碱基对：A一定与T配对，两碱基之间形成两个氢键；G一定与C配对，两碱基之间形成三个氢键。如图所示：,(3)立体结构规则的双螺旋结构 两条链反向平行； 脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧； 碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。 如图：,特别提醒 在A与T之间由两个氢键相连，在G与C之间由三个氢键相连，因此热稳定性高的DNA分子中含G与C的碱基对较多。 配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。 DNA单链中相邻的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接，而在双链中碱基通过氢键连接。,(1)稳定性 原因：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。 DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。 DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 (2)多样性 原因：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样。 (3)特异性 原因：生物的每一个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。,2DNA分子结构的特性,ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成 BDNA单链上相邻碱基以氢键连接 C碱基与磷酸相连接 D磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA双链的基本骨架 解析 DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”联系起来，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA双链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。 答案 AD,【巩固2】 有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选)( )。,ADNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而 成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由“脱氧核糖磷 酸含氮碱基”交替排列而成 B整个DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链 中AT，GC C与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C D每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连,示例一 DNA分子的结构,【例1】 下列有关DNA分子结构的叙述正确的是 ( )。,思维导图：,深度剖析 选项A，DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，而内侧的碱基互补配对。选项B，若DNA分子一条链上是A，则另一条链上与之配对的一定是T，一条链上是G，则另一条链上与之配对的一定是C，反之亦然，所以双链DNA分子中AT，GC。但在单链中，A不一定等于T，G也不一定等于C。选项C，在同一个脱氧核苷酸中，碱基G与脱氧核糖直接相连；两链之间G与C互补配对。选项D，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连；但除了DNA分子两端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。 答案 C,活学巧记 DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆 五种元素：C、H、O、N、P； 四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸； 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基； 两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链； 一种螺旋：规则的双螺旋结构。,【例2】 某个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的比值是 ( )。,示例二 DNA分子中的碱基计算,A28% B24% C14% D44% 思维导图：,深度剖析 解答本题可结合下图进行：,答案 A,规律方法 DNA分子中的碱基计算规律 (1)碱基互补配对原则：A配T，G配C。,(2)碱基间的数量关系,(1)使用各种材料分别“制作”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成DNA分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。 (2)根据设计计划，对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。,制作DNA双螺旋结构模型,技法必备,1制作原理：DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。 2制作程序,在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。图中错误的是 ( )。,能力展示,解析 DNA分子是由两条链组成的，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。具体连接如选项C、D。选项B中的连接方式是磷酸和磷酸连接，因此是错误的。 答案 B,A沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA 是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链基础上的 B威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据 进行分析，得出DNA分子呈双螺旋结构 C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型 D沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶 (T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启 发，构建出科学的模型,1.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述， 错误的是 ( )。,解析 沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的依据是：早期对DNA分子的认识，威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱；查哥夫发现的碱基之间的数量关系。威尔金斯和富兰克林只是提供了衍射图谱，根据衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构的是沃森和克里克，当时也只是推算出呈螺旋结构，并不知道究竟如何螺旋。 答案 B,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ATGC1234，则另一条链 相应碱基比为2143 D若一条链的GT12，另一条链的CA21,2下列对双链DNA分子的叙述中，不正确的一项是( )。,解析 根据碱基互补配对原则，在DNA双链分子中，A1T2，T1A2，G1C2，C1G2，所以A、B、C项都是正确的。而D项中，若一条链的GT12，另一条链CA12。 答案 D,A26%，312个 B24%，288个 C24%，298个 D12%，144个,3假设一个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 ( )。,答案 B,504种 450种 425种 遗传性 多样性 特异性 A B C D 解析 50个脱氧核苷酸共构成了25个碱基对，共有排列顺序425种，由此说明由于碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序的多样性，决定了DNA分子的多样性。 答案 D,4由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺 序不同，决定了DNA的种类及特性分别是 ( )。,A8 B12 C16 D24 解析 DNA分子遵循严格的碱基互补配对原则，A与T、C与G配对，现有8个T，需要的A的数量也应是8个，4种脱氧核苷酸分子中都含1个磷酸和1个脱氧核糖，除掉A与T消耗的8216个核糖和磷酸塑料片外，还需24个塑料片，因C与G数量相等，故需要24212个C塑料片。 答案 B,5某同学为制作一DNA片段模型，准备了10个碱基A塑料片，8个碱基T塑料片，40个脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基C塑料片数目是 ( )。,6如图是DNA片段的结构图，请据图回答下面的问题。,(1)图甲是DNA片段的_结构，图乙是DNA片段的_结构。 (2)填出图中部分结构的名称：2_，5_。 (3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由_ 和_交替连接的。 (4)连接碱基对的键是_，碱基配对的方式如下：即_与_配对；_与_配对。 (5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是_的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成_的_结构。,解析 (1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，