高中生物 第三章 第二节 DNA的分子结构和特点课件 浙科版必修2.ppt

第三章遗传的分子基础 第二节dna的分子结构和特点 通过前面的学习 我们知道生物的遗传物质主要是dna 细胞生物和部分病毒的遗传物质都是dna 那么dna究竟具有怎样的结构呢 如上图是坐落于北京中关村高科技园区的dna雕像和雅典奥运会中关于人类发现dna的过程 这就是科学家模拟的dna模型 下面就让我们重温科学家构建dna模型的研究历程 分析dna的结构特点 课堂导入 一 dna分子的结构和特点 二 制作dna双螺旋结构模型及有关计算规律 当堂检测 内容索引 一 dna分子的结构和特点 知识梳理 1 两种核酸在结构上的异同 答案 脱氧核 糖核酸 脱氧核 苷酸 脱氧核苷 脱氧核苷酸 a t g c 核糖核苷酸 核糖核苷 a u g c 2 dna分子的结构及主要特点 1 结构 答案 a 该模型的构建者 美国学者和英国学者 b 写出图中 的结构名称 沃森 克里克 a g 腺嘌呤脱氧核苷酸 氢键 2 dna分子结构的三个主要特点 两条链的位置及方向 主链的基本骨架 与交替连接 排列在外侧 主链的内侧 碱基排列在内侧 且遵循原则 卡伽夫法则a 在dna分子中 与的分子数相等 与的分子数相等 有a g b a t等于g c 答案 反向平行 脱氧核糖 磷 酸基团 碱基互补配对 a t g c t c 不一定 如图是dna片段的结构图 请据图回答下列问题 答案 合作探究 1 图中的 1 2 5 7 的名称分别是什么 答案 1 为碱基对 2 为一条脱氧核苷酸单链片段 5 为腺嘌呤脱氧核苷酸 7 为氢键 2 dna分子结构的基本骨架是怎样构成的 答案dna分子中脱氧核糖和磷酸基团交替连接 排列在外侧构成了基本骨架 答案 3 碱基对之间是怎样结合的 配对有什么规律 答案dna分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 且有一定规律 a与t配对 g与c配对 4 该片段中 游离的磷酸基团有几个 答案2个 活学活用 1 下面对dna结构的叙述中 错误的一项是 a dna分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接 排列在外侧b dna分子中的两条链反向平行c dna分子中氢键数目和碱基数目一定相等d dna分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则解析在dna分子中 a t g c 脱氧核糖与磷酸基团交替连接 排列在dna外侧 共同构成dna分子的基本骨架 dna分子两条链反向平行 a t间是2个氢键 g c间是3个氢键 氢键数目和碱基数目不相等 解析答案 c 一题多变 判断正误 1 dna分子由四种脱氧核苷酸组成 这四种脱氧核苷酸含有的碱基是a u c g 2 a t碱基对和g c碱基对具有相同的形状和直径 使dna分子具有稳定的直径 3 dna的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 4 dna双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸基团交替连接而成的 5 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 6 dna上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则 即a与t配对 g与c配对 答案 方法链接 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 相应地有四种脱氧核苷酸 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 返回 二 制作dna双螺旋结构模型及有关计算规律 答案 知识梳理 1 制作dna双螺旋结构模型 1 原理 双螺旋结构的主要特点 2 实验目的 通过制作dna双螺旋结构模型 加深对的理解和认识 dna分子 dna分子结构特点 答案 3 制作步骤选择材料制作若干个 连接多个 连接脱氧核苷酸长链 形成一个分子 dna 磷酸 脱氧核糖 碱基 脱氧核苷酸 dna 双螺旋结构 答案 4 注意事项 选材时 用不同形状 不同大小和颜色的材料分别代表 磷酸和 要选用有一定强度和韧性的支架和连接材料 脱氧核糖 不同的碱基 答案 2 dna分子双螺旋结构模型的计算规律 1 在双链dna片段中 腺嘌呤与嘧啶相等 鸟嘌呤与相等 即a g 因此 嘌呤总数与嘧啶总数 即a g 2 的值在不同dna分子中是的 是dna分子多样性和特异性的表现 3 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为 4 dna分子中共有种类型的碱基对 若某个dna分子具有n个碱基对 则dna分子可有种组合方式 胸腺 胞嘧啶 t c 相等 t c 不同 1 1 1 4 4n 结合dna分子双螺旋结构模型的特点 分析 合作探究 1 设在双链dna分子中的1号链上a1 t1 n 则2号链上a2 t2的比例为多少 整个dna分子中a t的比例又是多少 据此 你有什么结论 分析因为a1 t2 a2 t1 则 a1 t1 t2 a2 n 整个dna分子中 a t n 即在双链dna分子中 互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个dna分子中都相等 答案t2 a2 n 整个dna分子中 a t n 互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个dna分子中都相等 解析答案 解析答案 活学活用 2 某dna分子中a t占整个dna分子碱基总数的44 其中一条链 a 上的g占该链碱基总数的21 那么 对应的另一条互补链 b 上的g占该链碱基总数的比例是 a 35 b 29 c 28 d 21 解析整个dna中的a t占整个dna碱基总数的44 则g c占整个dna碱基总数的56 又因为其中一条链 a 上的g占该链碱基总数的21 所以与g对应的互补链 b 上的c占b链碱基总数的21 则g a链上 c b链上 占dna分子碱基总数的21 因为总的g c占整个dna分子碱基总数的56 所以g b链上 c a链上 占dna整个分子碱基总数的35 推得g占b链碱基总数的35 所以答案选a a 解析答案 进行碱基计算时要注意以下几点 1 单位是 对 还是 个 这方面往往带来数据成倍的错误 2 注意提供的数据是dna双链还是dna的一条单链 3 解题时最好画一下简图 比较直观 减少因为思路不清引起的错误 易错提醒 返回 答案 课堂小结 反向平行 脱氧核糖 磷酸 互补配对 当堂检测 解析答案 1 2 3 4 5 1 下列有关dna分子结构的叙述错误的是 a 双链dna分子中含有两个游离的磷酸基团b dna的一条单链上相邻的碱基a与t之间通过氢键连接c 嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了dna分子空间结构的相对稳定d dna分子两条链反向平行解析dna的一条单链上相邻的碱基a与t之间通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖连接 b 解析答案 1 2 3 4 5 2 在制作dna双螺旋结构模型时 如图为两个脱氧核苷酸的模型 圆代表磷酸 下列叙述正确的是 a 方形可能代表a t c u四种含氮碱基b 两个圆可用别针 代表共价键 连接 以形成dna的侧链c 别针 代表共价键 应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上d 如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧 两个模型方向相同 1 2 3 4 5 解析方形表示的是含氮碱基 有a t g c四种 没有u 圆表示的是磷酸 五边形表示的是脱氧核糖 在dna单链中 脱氧核苷酸之间通过3 5 磷酸二酯键相连 即别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上 而不是两个圆之间 两条dna单链模型的位置关系应为反向平行 答案c 解析答案 1 2 3 4 5 3 下面为dna分子的结构示意图 对该图的正确描述是 a 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架b 构成胞嘧啶脱氧核苷酸c 占的比例越大 dna分子越稳定d dna分子中 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脱氧核糖和磷酸基团交替连接而成的 a错误 胞嘧啶脱氧核苷酸由 组成 b错误 是a与t之间的氢键 g c含量越多 dna分子越稳定 c错误 根据碱基互补配对原则 依次代表a g c t d正确 答案d 解析答案 1 2 3 4 5 4 有一对氢键连接的脱氧核苷酸 已查明它的结构中有一个腺嘌呤 则它的其他组成应是 a 三个磷酸 三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶b 两个磷酸 两个脱氧核糖和一个胞嘧啶c 两个磷酸 两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶d 两个磷酸 两个脱氧核糖和一个尿嘧啶解析据碱基互补配对原则可知 另一个碱基为t 两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖 c 1 2 3 4 5 5 分析以下材料 回答有关问题 材料一在沃森和克里克提出dna的双螺旋结构模型之前 人们已经证实了dna分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链 自然界中的dna并不以单链形式存在 而是由两条链结合形成的 材料二在1949年到1951年期间 科学家查哥夫 e chargaff 研究不同生物的dna时发现 dna分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数 即a的总数等于t的总数 g的总数等于c的总数 但 a t 与 g c 的比值是不固定的 1 2 3 4 5 材料三根据富兰克林 r e franklin 等人对dna的x射线衍射分析表明 dna分子由许多 亚单位 组成 每一层的间距为0 34nm 而且整个dna分子长链的直径是恒定的 以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出dna的双螺旋结构模型奠定了基础 请分析回答 1 2 3 4 5 返回 解析答案 1 材料一表明dna分子是由两条 组成的 其基本单位是 2 嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数 说明 3 a的总数等于t的总数 g的总数等于c的总数 说明 4 a与t的总数和g与c的总数的比值不固定 说明 5 富兰克林等人提出的dna分子中的亚单位事实上是 亚单位的间距都为0 34nm 而且dna分子的直径是恒定的 这些特征表明 6 基于以上分析 沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是 并成功地构建了dna分子的双螺旋结构模型 1 2 3 4 5 解析材料一表明了当时科学界对dna的认识是 dna分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构 嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数 即a的总数等于t的总数 g的总数等于c的总数 说明二者可能是一种对应关系 而a与t的总数和g与c的总