高中生物 第2章 遗传信息传递的结构基础 第6课时 DNA贮存遗传信息(Ⅱ)课件 北师大版必修2.ppt

第6课时dna贮存遗传信息 第2章遗传信息传递的结构基础 目标导读1 通过实验 学会dna的粗提取与鉴定的方法 2 结合教材图文 概述dna分子双螺旋结构的主要特点 3 阐明rna的分子结构 比较dna分子和rna分子结构的异同 重难点击1 dna的粗提取与鉴定 2 dna分子的双螺旋结构特点 一dna的粗提取与鉴定 三rna分子的结构 二dna分子的结构 内容索引 当堂检测 一dna的粗提取与鉴定 要想探明dna的功能 了解dna的结构特性 必须首先把dna分子从细胞中分离出来 阅读教材p23 p24 完善下面的dna粗提取与鉴定的实验过程并思考 1 材料用具香蕉或菜花 氯化钠或食盐 餐具洗涤液或洗衣粉 皂 液 95 的乙醇或普通白酒 酒精浓度为60 试剂 天平 研钵 量筒 纱布 烧杯 试管 玻璃棒 酒精灯 石棉网 试管夹 生理盐水 二苯胺 2 实验原理 1 洗涤液中含有 它们可使细胞膜破裂 变性 使蛋白质与 分离开来 2 dna能溶于 中 但不溶于 加入酒精可以使 从溶液中析出 3 dna 二苯胺蓝色 dna鉴定 十二烷基硫酸钠和碱 蛋白质 dna 氯化钠溶液 dna 酒精 3 实验步骤 1 研碎细胞 细胞释放dna 将30g香蕉切碎 放入研钵中 加入2g氯化钠研磨直至成 2 蛋白质与dna分离 向研钵中加入10ml蒸馏水或凉开水搅拌 然后加入10ml 轻轻搅拌 3 过滤 析出dna 将混合液用两层纱布过滤 向滤液中加入预冷的10ml溶液 静置 即可产生絮状的dna 4 获取dna 取两支试管 分别加入5ml 将dna挑至其中一支试管中 轻轻搅拌使其溶解 半流体状 洗涤剂 乙醇 生理盐水 5 鉴定dna 向两支试管中各加入4ml的二苯胺 混匀后 放入中加热5min 6 观察现象 待试管冷却后观察并比较两支试管中溶液颜色的变化 4 实验结果加入dna的试管 未加入dna的试管 沸水 变蓝色 不变蓝色 5 思考 1 实验中为什么要把实验材料充分切碎 洗涤液的作用是什么 答案充分切碎是为了使研磨充分 洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱 它们可使细胞膜破裂 蛋白质变性 使蛋白质与dna分离开 答案 2 实验中为什么总是强调要轻轻搅拌 轻轻混匀 答案以免破坏dna分子 3 乙醇或白酒的作用是什么 答案加入乙醇或白酒可使dna从溶液中析出 1 两次使用nacl的原因 1 书中步骤1加入2gnacl的目的是使研磨充分 破坏细胞结构 有利于dna释放 2 书中步骤4中加入5ml的生理盐水 是因为dna易溶于nacl溶液中 2 获取较纯净dna的关键步骤 1 研磨要充分 获取较多dna 2 加入洗涤液 使dna和蛋白质分开 3 沉淀dna时必须使用冷酒精 4 正确搅拌 沿一个方向轻轻搅拌 以便获取较完整的dna分子 1 下列关于dna的粗提取与鉴定的实验叙述中 不正确的是a 乙醇的作用是析出dna 因为dna不溶于酒精b 加入二苯胺后要沸水加热c 洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱 它们可使细胞膜破裂d 对dna进行鉴定时 无需设置两支试管 答案 解析 解析对dna进行鉴定时 需要设置两支试管 形成对照 二dna分子的结构 2 从图中可以看出 和a配对的一定是 和g配对的一定是 碱基对之间靠 连接 其中a t之间是 个氢键 g c之间是 个氢键 因此dna分子中 含量越高 dna分子稳定性越高 如图为dna分子的双螺旋结构模型 试完成相关内容 1 dna分子的结构 1 写出图中各部分的名称 胸腺嘧啶 t 脱氧核糖 嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺 碱基对 磷酸 鸟嘌呤 g 腺嘌呤 a 胞嘧啶 c t c 氢键 3 2 g c 2 双螺旋结构特点 1 dna分子是由多核苷酸链构成的 这两条多核苷酸链按方式向右盘旋成双螺旋结构 2 dna分子中的交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 排列在内侧 3 两条链上的碱基通过连接成碱基对 碱基配对的规律是 与t通过二个氢键配对 与c通过三个氢键配对 碱基之间的这种一一对应的关系 叫做碱基互补配对原则 两条 反向平行 脱氧核糖和磷酸 碱基对 氢键 g a dna分子的结构 1 基本组成元素 c h o n p五种元素 2 基本组成单位 四种脱氧核糖核苷酸 三者之间的连接方式如图所示 3 dna单链 多核苷酸链 每条链中 脱氧核糖核苷酸分子之间连接如图所示 即一个脱氧核糖核苷酸分子中脱氧核糖上的3号碳原子与另一个脱氧核糖核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键 磷酸二酯键 相连 4 dna双链 两条多核苷酸长链以氢键相连 两条单链之间的连接如图所示 碱基之间的配对方式有两种 如图所示 a一定与t配对 g一定与c配对 配对的碱基之间以氢键相连 a与t之间形成两个氢键 g与c之间形成三个氢键 配对的两个脱氧核糖核苷酸方向相反 尤其要注意脱氧核糖的位置 5 dna双螺旋结构 两条链反向平行 外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列 内部为碱基互补配对 2 如图为dna分子的平面结构 虚线表示碱基间的氢键 请据图回答下列问题 1 从主链上看 两条单链 平行 从碱基关系看 两条单链上的 2 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架 答案 反向 脱氧核糖 碱基互补配对 磷酸 3 图中有 种碱基 种碱基对 4 含有200个碱基的某dna片段中碱基间的氢键共有260个 请回答 该dna片段中共有腺嘌呤 个 c和g构成的碱基对共 对 在dna分子稳定性的比较中 碱基对的比例越高 dna分子稳定性越高 答案 4 40 4 60 g与c 解析 问题导析 问题导析 1 dna分子两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构 在外侧和交替连接 构成基本骨架 2 dna分子中含有200个碱基 也就是100个碱基对 如果碱基对之间全为两个氢键 则氢键个数应为个 实际氢键个数为260个 多出个 应为g c碱基对的个数 反向 脱氧核糖 磷酸 60 200 返回上页 答案 解析 1 从主链上看 两条单链是反向平行的 从碱基关系看 两条单链遵循碱基互补配对原则 2 脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧 构成dna分子的基本骨架 3 图中涉及到4种碱基 4种碱基之间的配对方式有两种 但碱基对的种类有4种 即a t t a g c c g 4 假设该dna片段只有a t两种碱基 则200个碱基 100个碱基对 含有200个氢键 而实际上有260个氢键 即g c或c g碱基对共60个 所以该dna中腺嘌呤数为 200 2 60 2 40 个 c和g共60对 由于g与c之间有三个氢键 a与t之间有两个氢键 因此 g与c构成的碱基对的比例越高 dna分子稳定性就越高 返回上页 三rna分子的结构 根据上述对dna分子结构的学习 阅读教材 试分析rna分子的结构特点 rna也是由许多聚合而成的多聚体 也是长链大分子 但与dna有明显的不同之处 1 rna通常是 有些区域也会形成结构 核苷酸 双链 单链 2 基本单位 核糖核苷酸图中构成核苷酸的 是 而不是脱氧核糖 rna含有的种碱基是腺嘌呤 a 鸟嘌呤 g 胞嘧啶 c 和 与腺嘌呤通过氢键配对 3 有的rna还具有酶的功能 能够对rna自身的特定序列进行自我剪接 被称为 4 核糖 尿嘧啶 u 尿嘧啶 催化 核酶 1 单链rna的结构与双螺旋结构的dna相比 rna的结构相对不稳定 所以烟草花叶病毒等以rna为遗传物质的病毒更容易发生变异 2 研究dna往往标记胸腺嘧啶 t 而研究rna往往标记尿嘧啶 u 3 因为dna中的碱基是以配对后的碱基对出现的 且总是嘧啶与嘌呤配对 所以嘧啶数总是与嘌呤数相等 而rna是单链的 碱基不以碱基对的形式出现 所以嘌呤数往往与嘧啶数不相等 据表分析可知 1 丙是 它代表大多数生物种类dna分子的结构 2 从 生物提取的核酸为rna 3 为单链的dna 3 已知多数生物的dna是双链结构 也有个别生物的dna是单链的 有人从三种生物中提取核酸 经分析它们的碱基比例如表 答案 解析 双链dna 乙 甲 解析丙中含碱基t 且a t c g 因此是双链dna 乙中有u 因此为rna 甲含碱基t 但a与t c与g不互补存在 因此为单链dna 课堂小结 酒精 nacl溶液 蓝色 蓝色 碱基互补配对 反向平行 单链 当堂检测 1 鉴定dna所用的试剂 条件及所产生的颜色依次是a 斐林试剂 沸水浴加热 蓝色b 二苯胺 沸水浴加热 砖红色c 斐林试剂 不加热 砖红色d 二苯胺 沸水浴加热 蓝色 2 3 4 1 答案 解析 解析二苯胺是鉴定dna的试剂 在鉴定时需进行沸水浴加热 发生的颜色反应为蓝色 2 组成dna结构的基本成分是 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶a b c d 答案 解析 2 3 1 解析组成dna的基本结构单位是脱氧核糖核苷酸 每个脱氧核糖核苷酸是由一分子脱氧核糖 一分子磷酸和一分子含氮碱基组成的 组成dna的含氮碱基有a t g c四种 4 3 下列能正确表示dna片段示意图的是 答案 解析 2 3 1 4 解析dna中存在t 不存在u 可排除a选项 dna分子的两条链是反向平行的 而不是b选项中同向的 依据两条链中脱氧核糖分析 a与t之间形成两个氢键 g与c之间形成三个氢键 可排除c选项 2 3 4 1 2 3 1 4 dna鉴定实验中 进行了如下操作 4 2 3 1 答案 1 根据右图 完成表格空白处的实验内容 dna在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色 溶液逐渐变蓝色 溶液不变蓝色 4 解析 2 3 1 解析a b两试管形成对照 b试管中含dna丝状物 a试管中不含 起对照作用