高中生物 DNA的分子结构和特点 浙科必修.pptx

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。课堂导入第1页/共34页一、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第2页/共34页一、DNA分子的结构和特点第3页/共34页知识梳理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第4页/共34页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AG腺嘌呤脱氧核苷酸氢键第5页/共34页(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AG 。b.AT 等于GC。答案反向平行脱氧核糖磷酸基团碱基互补配对ATGCTC不一定第6页/共34页如图是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？答答案案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？答答案案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。第7页/共34页答案3.碱基对之间是怎样结合的？配对有什么规律？答答案案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？答案答案2个。第8页/共34页活学活用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解析析在DNA分子中，AT、GC，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；AT间是2个氢键，GC间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。解析答案C第9页/共34页一题多变判断正误：(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()答案第10页/共34页方法链接DNA结构的结构的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆记忆五种元素：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。返回第11页/共34页二、制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律第12页/共34页答案知识梳理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分子结构特点第13页/共34页答案(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双螺旋结构第14页/共34页答案(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第15页/共34页答案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AG 。(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TC相等TC不同11144n第16页/共34页结合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A1T1n%，则2号链上A2T2的比例为多少？整个DNA分子中AT的比例又是多少？据此，你有什么结论？分分析析因为A1T2，A2T1，则：A1T1T2A2n%。整个DNA分子中：ATn%。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。答答案案T2A2n%；整个DNA分子中：ATn%；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。解析答案第17页/共34页解析答案第18页/共34页活学活用2.某DNA分子中AT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%解解析析整个DNA中的AT占整个DNA碱基总数的44%，则GC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GC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解析答案第19页/共34页进行碱基计算时要注意以下几点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。易错提醒第20页/共34页返回答案课堂小结反向平行脱氧核糖磷酸互补配对第21页/共34页当堂检测第22页/共34页解析答案123451.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解析析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第23页/共34页解析答案123452.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，两个模型方向相同第24页/共34页解析答案123453.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第26页/共34页解析答案123454.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第28页/共34页123455.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(AT)与(GC)的比值是不固定的。第29页/共34页12345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：第30页/共34页12345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。第31页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页