高中生物 DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點 浙科必修PPT課件

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1、通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA，細胞生物和部分病毒的遺傳物質(zhì)都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？如上圖是坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運會中關(guān)于人類發(fā)現(xiàn)DNA的過程，這就是科學(xué)家模擬的DNA模型，下面就讓我們重溫科學(xué)家構(gòu)建DNA模型的研究歷程，分析DNA的結(jié)構(gòu)特點。課堂導(dǎo)入第1頁/共34頁一、 DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律當堂檢測內(nèi)容索引第2頁/共34頁一、DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點第3頁/共34頁知識梳理1.兩種核酸在結(jié)構(gòu)上的異同答案比較項目基本單位名稱結(jié)構(gòu)模式圖DNA _ _ _ _RNA核糖核酸核糖核苷酸脫氧核糖

2、核酸脫氧核苷酸脫氧核苷脫氧核苷酸A、T、G、C核糖核苷酸核糖核苷A、U、G、C第4頁/共34頁2.DNA分子的結(jié)構(gòu)及主要特點(1)結(jié)構(gòu)答案a.該模型的構(gòu)建者：美國學(xué)者 和英國學(xué)者 。b.寫出圖中的結(jié)構(gòu)名稱。 ， ， ， 。沃森克里克AG腺嘌呤脫氧核苷酸氫鍵第5頁/共34頁(2)DNA分子結(jié)構(gòu)的三個主要特點兩條鏈的位置及方向： 。主鏈的基本骨架： 與交替連接，排列在外側(cè)。主鏈的內(nèi)側(cè)：堿基排列在內(nèi)側(cè)，且遵循 原則。卡伽夫法則a.在DNA分子中， 與 的分子數(shù)相等， 與 的分子數(shù)相等，有AG 。b.AT 等于GC。答案反向平行脫氧核糖磷酸基團堿基互補配對ATGCTC不一定第6頁/共34頁如圖是DNA

3、片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答下列問題：答案合作探究1.圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？答案答案1為堿基對、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的基本骨架是怎樣構(gòu)成的？答案答案DNA分子中脫氧核糖和磷酸基團交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架。第7頁/共34頁答案3.堿基對之間是怎樣結(jié)合的？配對有什么規(guī)律？答案答案DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對；且有一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。4.該片段中，游離的磷酸基團有幾個？答案答案2個。第8頁/共34頁活學(xué)活用1.下面對DNA結(jié)構(gòu)的敘述中，錯誤的一項是()A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸基團交替

4、連接，排列在外側(cè)B.DNA分子中的兩條鏈反向平行C.DNA分子中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等D.DNA分子中堿基之間一一對應(yīng)配對的關(guān)系是堿基互補配對原則解析解析在DNA分子中，AT、GC，脫氧核糖與磷酸基團交替連接，排列在DNA外側(cè)，共同構(gòu)成DNA分子的基本骨架；DNA分子兩條鏈反向平行；AT間是2個氫鍵，GC間是3個氫鍵，氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等。解析答案C第9頁/共34頁一題多變判斷正誤：(1)DNA分子由四種脫氧核苷酸組成，這四種脫氧核苷酸含有的堿基是A、U、C、G()(2)AT堿基對和GC堿基對具有相同的形狀和直徑，使DNA分子具有穩(wěn)定的直徑()(3)DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋

5、成雙螺旋結(jié)構(gòu)()(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸基團交替連接而成的()(5)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對()(6)DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則，即A與T配對，G與C配對()答案第10頁/共34頁方法鏈接DNA結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”記憶記憶五種元素：C、H、O、N、P；四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)地有四種脫氧核苷酸；三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基；兩條長鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈；一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。返回第11頁/共34頁二、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律第12頁/共34頁答案知識梳理1.制作DNA雙螺旋

6、結(jié)構(gòu)模型(1)原理： 雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點。(2)實驗?zāi)康模和ㄟ^制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,加深對的理解和認識。DNA分子DNA分子結(jié)構(gòu)特點第13頁/共34頁答案(3)制作步驟選擇材料制作若干個 、 、連接多個 連接脫氧核苷酸長鏈形成一個 分子DNA 磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷酸DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)第14頁/共34頁答案(4)注意事項選材時，用不同形狀、不同大小和顏色的材料分別代表 、磷酸和 。要選用有一定強度和韌性的支架和連接材料。脫氧核糖不同的堿基第15頁/共34頁答案2.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的計算規(guī)律(1)在雙鏈DNA片段中，腺嘌呤與 嘧啶相等，鳥嘌呤與 相等，即A ，G 。因此，嘌呤總數(shù)與

7、嘧啶總數(shù) ，即AG 。(2) 的值在不同DNA分子中是 的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。(3)在一個雙鏈DNA分子中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數(shù)量比例為 。(4)DNA分子中共有 種類型的堿基對，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有 種組合方式。胸腺胞嘧啶TC相等TC不同11144n第16頁/共34頁結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點，分析：合作探究1.設(shè)在雙鏈DNA分子中的1號鏈上A1T1n%，則2號鏈上A2T2的比例為多少？整個DNA分子中AT的比例又是多少？據(jù)此，你有什么結(jié)論？分析分析因為A1T2，A2T1，則：A1T1T2A2n%。整個DNA分子中：ATn%。即在雙

8、鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。答案答案T2A2n%；整個DNA分子中：ATn%；互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。解析答案第17頁/共34頁解析答案第18頁/共34頁活學(xué)活用2.某DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是()A.35% B.29% C.28% D.21%解析解析整個DNA中的AT占整個DNA堿基總數(shù)的44%，則GC占整個DNA堿基總數(shù)的56%，又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以

9、與G對應(yīng)的互補鏈(b)上的C占b鏈堿基總數(shù)的21%，則G(a鏈上)C(b鏈上)占DNA分子堿基總數(shù)的21%。因為總的GC占整個DNA分子堿基總數(shù)的56%，所以G(b鏈上)C(a鏈上)占DNA整個分子堿基總數(shù)的35%，推得G占b鏈堿基總數(shù)的35%，所以答案選A。A解析答案第19頁/共34頁進行堿基計算時要注意以下幾點進行堿基計算時要注意以下幾點(1)單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因為思路不清引起的錯誤。易錯提醒第20頁/共34頁返回答案課堂小結(jié)反向平行脫氧核糖磷酸互補配對第21

10、頁/共34頁當堂檢測第22頁/共34頁解析答案1.下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述錯誤的是()A.雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團B.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接C.嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定D.DNA分子兩條鏈反向平行解析解析DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接。B第23頁/共34頁解析答案2.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，如圖為兩個脫氧核苷酸的模型，圓代表磷酸，下列敘述正確的是()A.方形可能代表A、T、C、U四種含氮堿基B.兩個圓可用別針(代表共價鍵)連接，以形成DNA的側(cè)鏈C.別針(代表共價鍵)應(yīng)連接

11、在一個核苷酸的五邊形和另一個核苷酸的圓上D.如果兩個脫氧核苷酸分別位于鏈的兩側(cè)，兩個模型方向相同第24頁/共34頁解析解析方形表示的是含氮堿基，有A、T、G、C四種，沒有U，圓表示的是磷酸，五邊形表示的是脫氧核糖，在DNA單鏈中，脫氧核苷酸之間通過3,5磷酸二酯鍵相連，即別針應(yīng)連接在一個核苷酸的五邊形和另一個核苷酸的圓上，而不是兩個圓之間，兩條DNA單鏈模型的位置關(guān)系應(yīng)為反向平行。答案答案C第25頁/共34頁解析答案3.下面為DNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確描述是()A.和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B.構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸C.占的比例越大，DNA分子越穩(wěn)定D.DNA分子中依次代表

12、A、G、C、T第26頁/共34頁解析解析DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸基團交替連接而成的，A錯誤；胞嘧啶脫氧核苷酸由組成，B錯誤；是A與T之間的氫鍵，G、C含量越多，DNA分子越穩(wěn)定，C錯誤；根據(jù)堿基互補配對原則，、依次代表A、G、C、T，D正確。答案答案D第27頁/共34頁解析答案4.有一對氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是()A.三個磷酸、三個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶B.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胞嘧啶C.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶D.兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個尿嘧啶解析解析據(jù)堿基互補配對原則可知，另一個堿基為T，兩個脫氧核苷酸含有兩

13、個磷酸和兩個脫氧核糖。C第28頁/共34頁5.分析以下材料，回答有關(guān)問題。材料一在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前，人們已經(jīng)證實了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈，自然界中的DNA并不以單鏈形式存在，而是由兩條鏈結(jié)合形成的。材料二在1949年到1951年期間，科學(xué)家查哥夫(E.Chargaff)研究不同生物的DNA時發(fā)現(xiàn)，DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，即A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，但(AT)與(GC)的比值是不固定的。第29頁/共34頁材料三根據(jù)富蘭克林(R.E.Franklin)等人對DNA的X射線衍射分析表明，DNA分子由許多“亞單

14、位”組成，每一層的間距為0.34 nm，而且整個DNA分子長鏈的直徑是恒定的。以上科學(xué)研究成果為1953年沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。請分析回答：第30頁/共34頁返回解析答案(1)材料一表明DNA分子是由兩條_組成的，其基本單位是_。(2)嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，說明_。(3)A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，說明_。(4)A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定，說明_。(5)富蘭克林等人提出的DNA分子中的亞單位事實上是_；亞單位的間距都為0.34 nm，而且DNA分子的直徑是恒定的，這些特征表明_。(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各

15、對應(yīng)堿基之間的關(guān)系是_，并成功地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。第31頁/共34頁解析解析材料一表明了當時科學(xué)界對DNA的認識是：DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)。嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù)，即A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，說明二者可能是一種對應(yīng)關(guān)系，而A與T的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定則說明A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)是互不影響的，所以沃森和克里克提出了各對應(yīng)堿基之間的關(guān)系是A與T配對，C與G配對，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與各種事實相符，從而獲得了成功。答案答案(1)脫氧核苷酸長鏈脫氧核苷酸(2)DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應(yīng)解析答案第32頁/共34頁返回(3)A與T一一對應(yīng)，C與G一一對應(yīng)(4)A與T之間的對應(yīng)和C與G之間的對應(yīng)互不影響(5)堿基對DNA分子的空間結(jié)構(gòu)非常規(guī)則(6)A與T配對，C與G配對第33頁/共34頁感謝您的觀看！第34頁/共34頁