高中生物---DNA的分子结构和特点-浙科版必修.pptx

,剖析题型 提炼方法,实验解读,构建知识网络 强化答题语句,探究高考 明确考向,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,比较项目,基本单位,名称,结构模式图,DNA,_,_,_,_,RNA,核糖核酸,核糖核,苷酸,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)AT,碱基对和,GC,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,1,1,1,4,4,n,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,A,1,T,1,n%,，,则,2,号链上,A,2,T,2,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,A,1,T,2,，,A,2,T,1,，则：,A,1,T,1,T,2,A,2,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,T,2,A,2,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,0.34 nm,，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,0.34 nm,，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,的总数的比值不固定则说明,A,与,T,之间的对应和,C,与,G,之间的对应是互不影响的，所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是,A,与,T,配对，,C,与,G,配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。,答案,(1),脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸,(2)DNA,分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应,解析答案,1,2,3,4,5,返回,(3)A,与,T,一一对应，,C,与,G,一一对应,(4)A,与,T,之间的对应和,C,与,G,之间的对应互不影响,(5),碱基对,DNA,分子的空间结构非常规则,(6)A,与,T,配对，,C,与,G,配对,