2015-2016学年人教版高中生物必修2课件：第3章 第2节 基因的本质 DNA分子的结构.ppt

1、第2节 DNA分子的结构新课导入导入1:洋葱表皮细胞用甲基绿、吡罗红混合染色剂染色后哪种核酸被染成绿色?哪种核酸被染成红色?哪种核酸属于该细胞的遗传物质?提示:DNA、RNA、DNA。导入2: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,那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。同学们想知道隶属于遗传物质的DNA的结构吗?教师参考自主学习要点探究自主学习学习目标: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.讨论DNA双螺旋结构模型的构建。知识梳理一、DNA双螺旋结构模型的构建1.构

2、建者:和。2.构建过程沃森克里克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、C 4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.沃森和克里克曾尝试构建了多种模型,但都不科学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1.图示2.解读基本组成元素组成物质 基本组成单位,共4种整体结构

3、由两条链按方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧由和交替连接组成基本骨架内侧碱基之间通过氢键连接;遵循原则,即A()一定与配对,C()一定与配对C、H、O、N、P磷酸脱氧核糖碱基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胞嘧啶鸟嘌呤判断(1)DNA分子由4种脱氧核苷酸组成,这4种脱氧核苷酸含有的碱基是A、U、C、G。()(2)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()(3)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则,即A=U,G=C。()(4)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()三、制作DNA双螺旋结构模型1.目的要求通过制作DNA结构模型,加深对

4、DNA分子结构特点的认识和理解。双螺旋A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?要点探究DNA分子的结构特点要点一教师参考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。如图所示:(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。如图所示:3.空间结构规则的双螺旋结构(1)

5、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】下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是()A.甲说:该图没有什么物质和结构上的错误B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为TC.丙说:该图有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的解析:图中有三处错误,错误一:组成DNA的五碳糖应该是脱氧核糖,所以图中的核糖应改为脱氧核糖;错误二:碱基应为A、T、G、C四种,其中图中

6、的U应改为T;错误三:单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。即使是RNA双链结构,磷酸与磷酸之间也无化学键相连,应是磷酸与核糖之间形成化学键。答案:C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B解析:DNA分子是反向平行的双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧,构成了DNA的基本骨架;中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸;碱基互补配对,配对碱基之间通

7、过氢键相连;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息;G与C之间形成3条氢键,G与C含量越多,DNA分子越稳定;根据碱基互补配对原则AT,GC,CG,TA,所以依次代表A、G、C、T。方法透析“三看法”判断DNA分子的正误一看外侧是否反向平行二看外侧链成键位置是否正确,正确的成键位置在脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的3碳原子之间。三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。【题组演练】1.(2015安徽安庆段考)1953年,沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型。关于DNA分子双螺旋结构的特点,叙述错误的是()A.DNA分子由两条反向平行的链组成B.脱氧核糖和磷酸交替连

8、接,排列在外侧C.碱基对构成DNA分子的基本骨架D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对C解析:DNA分子是由两条反向平行的长链组成的,A项正确;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,排列在双螺旋的内侧,D项正确;脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,B项正确,C项错误。A解析:图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸;图中与五碳糖直接相连的碱基只有一个;图中处表示的是磷酸二酯键,相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接;脱氧核苷酸中的碱基共有4种,即A、G、C、T。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.由其基本数量关系还能推导出哪些规律?碱基间的数量关系要点

9、二教师参考【典例2】(2015福建龙岩期末)下列关于双链DNA分子的叙述,哪项是错误的()A.一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等B.一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的0.5倍C.一条链的CT=12,则互补链的GA=21D.一条链中ATGC=1234,则互补链中相应的碱基比为2143解析:根据碱基互补配对原则,一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对,一条链中G和C分别与互补链中的C和G配对,所以A项、B项正确;根据前面分析可知,一条链的CT=12,则互补链的GA=12,C项错误;一条链中ATGC=1234,则互补链中相应的碱基比为2143,D项正确。答案:C方法透析

10、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。备选例题一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基总数的()A.44%B.24%C.14%D.28%DC 解析:由碱基互补配对原则可以推出,一条链中(A+C)/(T+G)=0.4,则互补链中(A+C)/(T+G)=2.5,在整个DNA链中,A=T、G=C,所

11、以(A+C)/(T+G)=1。【题组演练】1.(2015安徽阜阳红旗中学期中)DNA分子的一条链中(A+C)/(T+G)=0.4,则在其互补链中及整个DNA中该比例分别是()A.0.4,0.4B.2.5,0.4C.2.5,1.0D.0.6,1.02.(2015辽宁大连信息高中期中)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是()DDNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(A+T)/(C+G)1.011.211.211.431.431.43A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些B.小麦和鼠的DNA所

12、携带的遗传信息相同C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同解析:由于碱基A与T之间有两个氢键,而G与C之间有三个氢键,DNA分子中氢键的数量越多,即(A+T)/(C+G)比值越小,DNA分子的结构越稳定,因此大肠杆菌的DNA分子结构最稳定,A项错误;小麦和鼠的DNA分子中(A+T)/(C+G)的比值相同,但所携带的遗传信息不同,B项错误;小麦中(A+T)/(C+G)的比值为1.21,说明小麦中A+T的数量是小麦中G+C数量的1.21倍,但不一定是鼠中G+C数量的1.21倍,C项错误;由表中猪肝、猪胸腺、猪脾的(A+T)/(C+G)均为1.43可知碱基组成相同,D项正确。点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!