高中生物第3章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)課件新人教版必修2.ppt

第三章,基因的本質(zhì),第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu),自主學(xué)習(xí),一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1構(gòu)建者：美國生物學(xué)家_和英國物理學(xué)家_。2構(gòu)建過程：,沃森,克里克,二、DNA分子的結(jié)構(gòu),1DNA分子的結(jié)構(gòu)層次：(1)基本組成元素：_。(2)組成物質(zhì)：_，_，_。(3)基本組成單位：_，共_種。(4)整體結(jié)構(gòu)：由_條長鏈反向平行按_方式盤旋而成。2DNA分子的結(jié)構(gòu)特點：(1)基本骨架：由_和_交替連接組成。(2)內(nèi)側(cè)：堿基之間通過_連接，且遵循_原則。根據(jù)此原則寫出各序號代表的堿基種類。：_：_：_：_,C、H、O、N、P,磷酸基團,脫氧核糖,含氮堿基,脫氧核糖核苷酸,4,2,雙螺旋,脫氧核糖,磷酸,氫鍵,堿基互補配對,A,G,C,T,在整個雙鏈DNA分子中，嘌呤總數(shù)是否等于嘧啶總數(shù)？在一條單鏈中上述關(guān)系還成立嗎？提示：是；否。,？思考,1DNA的兩條核糖核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。()提示：DNA的兩條主鏈?zhǔn)敲撗鹾颂呛塑账衢L鏈。2根據(jù)DNA分子中堿基互補配對原則可知：AU，GC。()提示：DNA的堿基組成是A、T、C、G，不含U。3DNA分子中GC堿基對含量越高，DNA分子越穩(wěn)定。()4AT/GC的比值在不同DNA分子中是不同的。()5DNA分子初步水解的產(chǎn)物有4種，徹底水解的產(chǎn)物有5種。()提示：徹底水解的產(chǎn)物有6種，即一分子磷酸、一分子脫氧核糖及4種堿基。,判斷題,新知解讀,1DNA的結(jié)構(gòu)單位：脫氧核苷酸(4種),知識點1DNA分子的結(jié)構(gòu),2DNA的空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)DNA雙鏈反向平行：一條走向是53，另一條走向是35，有規(guī)則地盤繞成雙螺旋。(2)外側(cè)磷酸與脫氧核糖交替排列，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)堿基互補配對原則：腺嘌呤(A)通過兩個氫鍵與胸腺嘧啶(T)配對，鳥嘌呤(G)通過三個氫鍵與胞嘧啶(C)配對。,歸納總結(jié)DNA結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”記憶五種元素：C、H、O、N、P；四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸；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；一個螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。,3雙鏈DNA分子中堿基數(shù)量關(guān)系(1)堿基互補配對原則的應(yīng)用：在雙鏈DNA分子中，四種堿基的比例和為1；(2)ATCG1；AT，CG，AGCTACGT總堿基數(shù)的1/2；(3)互補堿基之和的比例(AT)(CG)在已知鏈、互補鏈和整個DNA分子中相等；非互補堿基和的比值如(AC)(TC)在已知鏈與互補鏈間互為倒數(shù)，在整個DNA分子中該比值為1；(4)在一個雙鏈DNA分子中，某堿基占堿基總量的百分?jǐn)?shù)等于每條鏈中的平均值。,DNA分子中，A與T之間有兩個氫鍵，C與G之間有三個氫鍵，因此CG對相對含量多的DNA分子熱穩(wěn)定性高。,知識貼士,某雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的54%，其中鏈的堿基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，則鏈中胞嘧啶占整個DNA分子堿基的比例是()A13%B26%C27%D28%解析整個DNA中的GC占整個DNA堿基總數(shù)的54%，則鏈上的GC占該鏈堿基總數(shù)的比例也為54%，又知鏈中胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)比為28%，則鏈中G占該鏈的比例為54%-28%26%，則與之互補的鏈中胞嘧啶占鏈堿基總數(shù)的比例也為26%，而鏈堿基總數(shù)為雙鏈DNA總堿基數(shù)的一半，由此推出鏈中胞嘧啶占DNA分子總堿基的比例為：26%/213%。,典題1,A,變式訓(xùn)練1已知一段雙鏈DNA中堿基的對數(shù)和腺嘌呤的個數(shù)能否知道這段DNA中四種堿基的比例和(AC)(TG)的值()A能B否C只能知道(AC)(TG)的值D只能知道四種堿基的比例,A,1制作原理：DNA的脫氧核苷酸雙鏈反向平行，磷酸與脫氧核糖交替連接排列在外側(cè)。堿基排列在內(nèi)側(cè)，堿基對通過氫鍵連接，堿基互補配對。2設(shè)計模型：繪出DNA模型的設(shè)計圖；確定制作的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的大小(如高度與直徑的比例)、維系立體結(jié)構(gòu)的方法；選擇代表磷酸、脫氧核糖、堿基的材料等。,知識點2制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,3制作模型(1)使用各種材料分別“制作”若干個磷酸、脫氧核糖、堿基；將各種配件整合在一起，并連接成脫氧核苷酸鏈；連接兩條脫氧核苷酸鏈，拼成DNA分子平面結(jié)構(gòu)圖；再“旋轉(zhuǎn)”成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)根據(jù)設(shè)計計劃，對制作的DNA分子雙螺結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行檢查，對模型的不足加以修正。,需要注意的問題1熟悉制作模型用的各種零件代表的物質(zhì)，寫出4種堿基的字母名稱。2兩條鏈的長度、堿基總數(shù)一致，堿基互補、方向相反。3磷酸、脫氧核糖、堿基三者之間的連接部位要正確。4制作中各零件連接應(yīng)牢固，避免旋轉(zhuǎn)中脫落。5各組模型制作以不同數(shù)量和順序的A-T、C-G、T-A、G-C四種堿基對排列，領(lǐng)悟DNA分子的多樣性。,知識貼士,某同學(xué)欲制作一段具有10對堿基的DNA片段模型，他需準(zhǔn)備的代表磷酸的球形塑料片、代表不同堿基的長方形塑料片和代表脫氧核糖的五邊形塑料片的個數(shù)分別是()A20、20、20B10、20、20C20、20、10D20、40、20,典題2,A,解析此題主要考查動手制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的實際操作能力，具體分析如下：,變式訓(xùn)練2在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T是通過下列哪種結(jié)構(gòu)連接起來的()A氫鍵B脫氧核糖磷酸脫氧核糖C肽鍵D磷酸脫氧核糖磷酸解析同一條脫氧核苷酸鏈中的相鄰堿基A與T通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接，如右圖所示。,B,指點迷津,雙鏈DNA分子中堿基互補配對的相關(guān)計算1雙鏈DNA分子中，互補堿基兩兩相等，即AT、CG，且嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。2雙鏈DNA分子中，任意兩個不互補的堿基之和恒等，即AGTCACTG；并且任意兩個不互補的堿基之和占堿基總量的50%，即(AC)%(TG)%50%(ATCG)。,區(qū)分核酸種類的方法(1)若含T，AT或嘌呤嘧啶，則為單鏈DNA。因為雙鏈DNA分子中AT、GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(2)若嘌呤嘧啶，肯定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。但若是細(xì)胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，則可能既有雙鏈DNA又有RNA。,知識貼士,某DNA分子中，胞嘧啶與鳥嘌呤共占堿基總量的46%，其中一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的28%，則另一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的比例為()A46%B26%C54%D24%,典題3,B,解題思路二：假設(shè)這段DNA共包含100對堿基，則H鏈和L鏈各有100個堿基，根據(jù)題意：GC46%，即GC20046%92個。則AT108個，AT54個。又已知：AH28%，即AH28個，則ALA-AH26個，所以AL26/100100%26%。,DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的解題步驟解答DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的試題時要分三步進(jìn)行：(1)弄清楚題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。(2)畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基。(3)根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進(jìn)行計算。,知識貼士,核心素養(yǎng),現(xiàn)有用硬紙片制作的4種脫氧核苷酸模型，樣式如圖所示，請你運用所學(xué)的關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的知識，排列出一個平面DNA片段圖。(1)DNA片段由幾條鏈構(gòu)成？如何連接？(2)試寫出一個具體的DNA片段圖。(3)理論上分析(2)，一共能排出多少種片段圖？(4)從(2)(3)中可得出什么結(jié)論？,探究點制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型探究DNA分子的多樣性和特異性,案例,案例分析DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以有兩條鏈，并且兩條鏈之間是反向平行的。它們之間遵循堿基互補配對原則并通過氫鍵連接，每一個堿基位置對應(yīng)4種堿基，同時由于堿基排列順序的不同，導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)具有多樣性和特異性。,標(biāo)準(zhǔn)答案(1)兩條鏈。兩條鏈的單體間通過磷酸二酯鍵連接，鏈與鏈之間通過堿基間的氫鍵連接。(2)如圖所示：(3)44種。(4)DNA分子結(jié)構(gòu)具有多樣性和特異性。,技法提煉制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的注意事項(1)嚴(yán)格按照實驗操作程序，按結(jié)構(gòu)層次從小到大，從簡單到復(fù)雜依次完成。(2)制作磷酸、脫氧核糖和含氮堿基的模型時，注意各分子的大小比例。(3)制作含氮堿基模型時，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的一端應(yīng)剪成相互吻合的形狀；同理，鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的一端也剪成另一種吻合的形狀。這兩種堿基對模型的長度應(yīng)相等，以保證DNA分子中兩條鏈之間的距離相等。(4)旋轉(zhuǎn)平面結(jié)構(gòu)模型構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)時，如發(fā)現(xiàn)某結(jié)構(gòu)部件有扭曲現(xiàn)象，應(yīng)予以矯正。(5)整個制作過程中，各零件之間的連接應(yīng)保持足夠的牢固性，以免旋轉(zhuǎn)時零件脫落。,問題釋疑,(一)問題探討提示：本節(jié)的問題探討主要是培養(yǎng)學(xué)生收集資料，討論交流的能力。(二)思考與討論1提示：主要涉及物理學(xué)(主要是晶體學(xué))、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識。涉及的方法主要有：X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法，其中包括數(shù)學(xué)計算法、建構(gòu)模型的方法等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運用的結(jié)果；反過來，多學(xué)科交叉的運用，又會促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，誕生新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。2提示：要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在