2017-2018年高中生物 第三章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构课件 新人教版必修2.ppt

第2节DNA分子的结构,第三章基因的本质,第一篇教材同步导学篇,一、知识准备1核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。2DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成(如下图)。,3细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。4在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成。5模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。物理模型是以实物或图片形式直观表达认识对象的特征；概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型；数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。二、课标要求1识记DNA分子的化学组成。2掌握DNA分子的结构。3会进行有关DNA分子中碱基含量的计算。,一、自主初探1DNA双螺旋结构模型的构建(阅读P4748)(1)构建者：美国生物学家_和英国物理学家_。(2)构建过程,沃森,克里克,2新的DNA模型的特点AT碱基对与GC碱基对具有相同的_，这样组成的DNA分子具有_。3新的DNA模型的意义能解释A、T、G、C的_关系；能解释_；模型与_比较时，两者完全相符。4DNA分子的结构(阅读P49)图为DNA分子的双螺旋结构模型图。,形状和直径,稳定的直径,数量,DNA的复制,X射线衍射照片,(1)图中各部分的名称：_；_；_；_；_；_；_；_。(2)图中可以看出，DNA双螺旋结构特点DNA分子是由两条链构成的，这两条链按_方式盘旋成双螺旋结构。,胸腺嘧啶(T),脱氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基对,腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),反向平行,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。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配对，_与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做_原则。AT之间是_个氢键，GC之间是_个氢键。,脱氧核糖和磷酸,碱基,氢键,A,G,碱基互补配对,2,3,探究一DNA双螺旋结构模型的构建二、疑问探究1写出脱氧核苷酸的化学元素组成、结构和种类。提示脱氧核苷酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖构成的，由于碱基的不同，脱氧核苷酸有4种。2根据沃森和克里克的模型，你认为DNA分子的空间结构是怎样的？提示两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构。,三、新知破解1DNA分子结构层次基本组成元素：C、H、O、N、P基本组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)DNA单链：脱氧核苷酸链DNA双链空间结构：DNA分子双螺旋结构,2制作DNA双螺旋结构模型(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。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。,探究二DNA分子的结构二、疑问探究1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？提示脱氧核糖磷酸碱基111。2双链DNA分子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？提示嘌呤碱基数嘧啶碱基数。3在DNA分子的一条链中，相邻两个脱氧核苷酸是怎样连接的？提示通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”之间形成磷酸二酯键的形式连接。,三、新知破解1DNA分子的空间结构,(3)碱基互补配对的相关计算基本原则a腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即AT，GC。嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC1/2。b一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1T2，同样：T1A2，G1C2，C1G2。,3DNA分子的特性(1)多样性：DNA分子中共有4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4n种碱基对排列方式。(2)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA分子的特定的碱基排列顺序。(3)稳定性：DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。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。,考向一DNA分子的结构例1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_。(2)_和_相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。(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。,思路点拨,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AT、TA、GC、CG。(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GC或CG碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌呤数为：(200260)/240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分子稳定性越高。答案(1)反向碱基互补配对(2)脱氧核糖磷酸(3)44(4)4060G与C,【方法规律】1判断DNA分子结构的正误(1)外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的3号碳原子之间；(2)外侧链是否反向平行；(3)内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。2核酸的种类(1)若含T，AT或嘌呤嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA分子中AT，GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(2)若嘌呤嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA.,考向二碱基互补配对的有关计算例2某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%。其中链上的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例和链中的胞嘧啶占整个DNA分子中所有碱基的比例分别为()A24%、13%B23%、27%C48%、26%D22%、28%思路点拨,答案A,【方法规律】解答此类问题思路(1)弄清题干已知的碱基的数量关系。(2)分析需求的碱基与已知碱基之间的关系。(3)根据碱基互补配对原则及其推论进行解答。,1DNA分子的双螺旋结构：(1)两条链反向平行；(2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨架；(3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。2碱基互补配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。,3双链DNA分子中的数量关系(1)嘌呤碱基数嘧啶碱基数，即AGTC，AT，GC。(2)能互补配对的两碱基之和的所占比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等。(3)不能互补两碱基所占之和的所占比例在两条互补链中互为倒数，整个DNA分子中，两不能配对碱基之和与另两不能配对碱基之和之比等于1。4在DNA分子中，含GC碱基对越多的DNA分子相对越稳定。,1下列关于核酸的叙述中，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与ATP的元素种类不同CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数DDNA含的五碳糖是脱氧核糖，RNA含的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P；T2噬菌体的遗传信息贮存在DNA中；DNA中A与T配对、G与C配对，故双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。,2在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下图中连接错误的是()B同一条脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接是通过脱氧核糖上的3号碳原子上的羟基与另一个脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。,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DDNA分子中依次代表A、G、C、TDDNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，选项A错误；胞嘧啶脱氧核苷酸由组成，B项错误；是A与T之间的氢键，G、C对含量越多，DNA分子越稳定，选项C错误；根据碱基互补配对原则，、依次代表A、