高中生物 第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构课件 新人教版必修2(1).ppt

第2节dna分子的结构 教师参考 新课导入一 通过上节课学习 我们知道dna是主要的遗传物质 作为遗传物质 dna应具备怎样的什么结构呢 引入新课 新课导入二 同学们去过北京中关村高科技园吗 那里有个独特形状的雕塑 看课本p47问题探讨中的图片 这个雕塑是以什么为蓝本制作的呢 提示 dna 请同学们仔细观察这个雕塑有什么特点 dna分子究竟有什么样的结构呢 引入课题 学习目标 1 概述dna分子结构的主要特点 2 制作dna分子双螺旋结构模型 3 理解碱基互补配对原则 掌握dna分子结构的相关计算 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 dna双螺旋结构模型的构建阅读教材p47 p48 完成以下问题 1 构建者 和 2 构建过程 沃森 克里克 脱氧核苷酸 dna衍射图谱 外部 相同碱基 a t g c t c 选择 下列关于沃森和克里克构建dna双螺旋结构模型的叙述 错误的是 a 沃森和克里克构建dna双螺旋结构模型是建立在dna是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上 这4种脱氧核苷酸分别含有a t g c4种碱基b 威尔金斯和富兰克林通过对dna衍射图谱的有关数据进行分析 得出dna分子呈螺旋结构c 查哥夫提出了嘌呤数等于嘧啶数d 沃森和克里克最后受腺嘌呤 a 的量总是等于胸腺嘧啶 t 的量 鸟嘌呤 g 的量总是等于胞嘧啶 c 的量的启发 构建出科学的模型 b 二 dna分子的结构阅读教材p49 完成以下问题 1 图示 2 解读 c h o n p 脱氧核糖 脱氧核苷酸 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基互补配对 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 判断 1 每个dna分子一般都含有四种脱氧核苷酸 2 dna分子中的碱基 磷酸基团 脱氧核糖三者的数量是相等的 3 每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基 4 一段双链dna分子中 如果有40个腺嘌呤 就含有40个胸腺嘧啶 三 制作dna双螺旋结构模型阅读教材p50 完成以下问题 1 目的要求通过制作dna结构模型 加深对dna分子结构特点的认识和理解 2 制作程序 双螺旋 制作若干个磷酸 碱基 脱氧核糖 若干个脱氧核苷酸 单链 dna分子的平面结构 dna分子结构 双螺旋 脱氧核苷酸 选择 下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型 表示脱氧核糖 表示碱基 表示磷酸基团 其中正确的是 d 探究一 课堂探究解疑难 提能力 dna分子的结构特点 教师参考 问题引领 1 组成dna分子基本单位的4种脱氧核苷酸的差异是什么 2 4种基本单位是怎样连接为dna单链的 两条单链之间又是通过什么连接的 3 dna分子的空间结构也像蛋白质分子那样多种多样吗 1 dna的结构单位 脱氧核苷酸 4种 2 平面结构 1 一条脱氧核苷酸链 由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3 碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键相连接 2 两条链之间的连接 a一定与t配对 两碱基之间形成两个氢键 g一定与c配对 两碱基之间形成三个氢键 3 空间结构 规则的双螺旋结构 1 两条链反向平行 有规则地盘绕成双螺旋 2 脱氧核糖与磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 3 碱基排列在内侧 且遵循碱基互补配对原则 如图 典例1 2017 福建龙岩期末 如图为dna分子部分结构示意图 对该图的不正确描述是 解析 脱氧核糖和 磷酸的交替排列构成了dna分子的基本骨架 图中 包含的胞嘧啶 脱氧核糖和磷酸不属于同一个脱氧核苷酸 按照碱基互补配对原则 对应的碱基依次为a g c t 表示氢键 两条链之间氢键数越多 dna分子越稳定 答案 b a 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架b 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c 对应的碱基依次为a g c td 表示两个氢键 两条链之间氢键数越多 dna分子越稳定 方法透析巧用五个数字记忆dna分子结构五 种元素 c h o n p 四 种碱基 a g c t 相应的有四种脱氧核苷酸 三 种小分子或物质 磷酸 脱氧核糖和含氮碱基 二 条长链 两条dna单链 一 种双螺旋结构 备选例题 2017 湖南株洲期中 下列关于dna分子结构的叙述 正确的是 a 每个dna分子都是以四种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构b dna分子中的每个磷酸基均连接着两个脱氧核糖和一个碱基c dna分子一条链上的相邻碱基通过磷酸 脱氧核糖 磷酸相连d 双链dna分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对 d 解析 dna分子是以四种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的双链结构 dna分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖 且磷酸不与碱基直接相连 dna分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖相连 dna分子中 碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则 因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 题组演练 1 下列关于双链dna分子的叙述 正确的是 a dna单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连b dna分子的基本骨架能够储存遗传信息c 两条链上的碱基遵循a与u g与c的配对原则d dna分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成 解析 dna单链上相邻碱基以脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖相连 dna分子的基本骨架是磷酸和糖交替连接 排列在外侧 储存遗传信息的是碱基对的排列顺序 两条链上的碱基遵循a与t g与c的配对原则 dna分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成 d 2 2017 上海嘉定期末 某同学制作一dna片段模型 现有若干不同类型塑料片 见表 还需准备脱氧核糖的塑料片数目是 解析 dna分子的基本组成单位是脱氧核苷酸 每分子脱氧核苷酸由一分子磷酸 一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成 在双链dna中 碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则 即a t g c 所以16个碱基a塑料片 10个碱基t塑料片 能形成10个a t碱基对 16个碱基c塑料片 10个碱基g塑料片 能形成10个g c碱基对 因此 为了充分利用现有材料 还需准备40个脱氧核糖塑料片 b a 32b 40c 26d 52 探究二 教师参考 问题引领 1 构成dna分子的4种碱基基本的数量关系是什么 2 由碱基互补配对原则还能推导出哪些规律 碱基间的数量关系 dna分子中碱基的计算 1 双链dna分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等 即a g t c 简记为 dna分子中两个非互补碱基之和是dna分子总碱基数的一半 2 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 设在双链dna分子中的一条链上a1 t1 n 则 所以a t a1 a2 t1 t2 n 简记为 配对的两碱基之和在单 双链中所占比例相等 简记为 dna两条互补链中 不配对两碱基之和的比值乘积为1 3 双链dna分子中 非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数 设双链dna分子中 一条链上 则 互补链中 典例2 2017 宁夏银川月考 某双链dna分子中含有200个碱基 一条链上a t g c 1 2 3 4 则该dna分子 a 四种含氮碱基a t g c 3 3 7 7b 在复制过程中 将双链全部解开 再复制c 可能的碱基排列方式共有4100种d 含有4个游离的磷酸基 解析 由题意知该单链中a t g c 1 2 3 4 另一条链上a t g c 2 1 4 3 则双链中a t g c 3 3 7 7 在复制过程中 dna是边解旋边复制的 含200个碱基的dna不考虑每种碱基比例关系的情况下 可能的碱基排列方式共有4100种 但因碱基数量比例已确定 故碱基排列方式肯定少于4100种 dna分子是由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链组成的 游离的磷酸基只有2个 答案 a 方法透析解答碱基计算问题的方法步骤 1 搞清楚题中所给和所求的碱基比例是占整个dna分子的碱基比例 还是占dna分子一条链的碱基比例 2 画一个dna分子的平面结构模式图 并在图中标出已知的和所要求的碱基 3 根据碱基互补配对原则及其有关规律进行计算 备选例题 2017 甘肃天水月考 从某生物中提取出dna进行化学分析 发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46 又知该dna的一条链 h链 所含的碱基中28 是腺嘌呤 问与h链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 a 24 b 26 c 14 d 11 b 解析 已知dna分子中 c g 46 则c g 23 a t 50 23 27 又已知一条链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例为28 即a1 28 根据碱基互补配对原则 a a1 a2 2 则a2 26 故b正确 题组演练 1 2017 湖南五市十校期中 已知在甲dna分子的一条单链中 a g t c a 乙dna分子一条单链中的 a t g c b 分别求甲 乙两dna分子中各自的另一条链中对应的碱基比例分别为 a a 1 bb 1 a bc a 1d 1 b b 解析 由于双链dna分子中 遵循a与t配对 c与g配对的配对原则 配对的碱基相等 因此两条单链上的 a g t c 的比值互为倒数 每一条dna单链中的 a t g c 比例与双链dna分子中的该比例相同 由题意知 甲dna分子的一条单链 a g t c a 则另一条单链中该比值是1 a 乙dna分子一条单链中的 a t g c b 另一条单链中该比值是b 2 2017 湖北武汉期中 下列对双链dna分子的叙述 不正确的是 a 若一条链g的数目为c的2倍 则另一条链g的数目为c的1 2b 若一条链a和t的数目相等 则另一条链a和t的数目也相等c 若一条链的a t g c 1 2 3 4 则另一条链相应碱基比为2 1 4 3d 若一条链的g t 1 2 另一条链的c a 2 1 解析 一条链g与c分别与另一条链上的c与g配对 因此一条链g与另一条链上的c相等 一条链的c与另一条链上的g相等 故若一条链g的数目为c的2倍 则另一条链g的数目为c的1 2 在双链dna中 一条链上的a与另一条链上的t配对 相等 一条链上的t与另一条链上的a配对 相等 因此若一条链上a和t的数目相等 则另一条链上的a和t数目也相等 由碱基互补配对原则可知 一条链上的a与另一条链上的t相等 一条链上的g与另一条链上的c相等 因此 若一条链上的a t g c 1 2 3 4 则另一条链是a t g c 2 1 4 3 由碱基互补配对原则可知 一条链上的g与另一条链上的c相等 一条链上的t与另一条链上的a相等 因此若一条链的g t 1 2 则另一条链的c a 1 2 d 图说教材 dna分子的结构 1 dna分子的基本组成单位为脱氧核苷酸 有4种 即腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 如平面结构图中的7 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 一分子脱氧核苷酸又由一分子含氮碱基 如平面结构图中的a t g c 一分子脱氧核糖 如平面结构图中的5 和一分子磷酸 如平面结构图中的6 组成 2 两个脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键相连 多个脱氧核苷酸可连接成一条脱氧核苷酸链 如平面结构图中的10 两条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构 其中脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 排列在内侧 如立体结构图 3 碱基配对有一定的规律即碱基互补配对原则 a 腺嘌呤 一定与t 胸腺嘧啶 配对 且两者间形成两个氢键 g 鸟嘌呤 一定与c 胞嘧啶 配对 且两者间形成三个氢键 如平面结构图9 跟踪训练 2017 安徽铜陵期中 如图是dna分子结构模式图 请据图回答下列问题 1 组成dna的基本单位是 2 图中1 2 6的名称依次为 解析 1 dna的基本组成单位是脱氧核苷酸 2 图中1 2 6的名称依次为 磷酸 脱氧核糖 碱基对 答案 1 脱氧核苷酸 2 磷酸脱氧核糖碱基对 解析 3 图中8表示的是一条脱氧核苷酸链的片段 在双链dna分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系为相等 4 图中共有2个游离的磷酸基 答案 3 一条脱氧核苷酸链的片段相等 4 2 3 图中8表示的是 在双链dna分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系为 填 相等 或 不相等