高中生物必修二課件：3-2 DNA分子的結(jié)構(gòu)

第10課時DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標1.了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程(重點)；2.理解DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(重難點)。|基礎(chǔ)知識|一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1.構(gòu)建者

和

。沃森克里克2.構(gòu)建過程衍射圖譜ATCG螺旋外外內(nèi)相同A=TG=CTC二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的結(jié)構(gòu)寫出下圖中各部分的名稱：①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

；⑦

。胸腺嘧啶(T)脫氧核糖磷酸堿基對腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)2.雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(1)DNA分子是由

鏈構(gòu)成的，這兩條鏈按

方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA分子中的

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。(3)兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是：

與T配對，

與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做

原則。兩條反向平行脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵AG堿基互補配對|自查自糾|1.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)是DNA的X射線衍射圖譜(

)2.DNA中嘌呤和嘧啶的含量相等(

)3.DNA分子的基本骨架是磷酸和核糖交替排列而成，且分布于外側(cè)(

)4.A—T和G—C間的氫鍵數(shù)量相等(

)5.DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)(

)6.嘌呤只能和嘧啶發(fā)生堿基互補配對(

)答案1.√

2.√

3.×

4.×

5.√

6.√|圖解圖說|脫氧核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)A、T之間通過2個氫鍵連接，C、G之間通過3個氫鍵連接，C、G的比例越高，雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。A、T之間通過2個氫鍵連接，C、G之間通過3個氫鍵連接，C、G的比例越高，雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。每個DNA片段中，游離的磷酸基團數(shù)是多少？磷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶含氮堿基數(shù)是多少？提示：2個；1∶1∶1。探究點一DNA的分子結(jié)構(gòu)及其特點如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖思考下列問題：探究點一DNA的分子結(jié)構(gòu)及其特點如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖思考下列問題：1.DNA的基本單位是什么？四種基本單位的主要區(qū)別是什么？2.說出圖中數(shù)字的名稱。3.為什么“G—C”含量越多的DNA越耐高溫？提示：脫氧核苷酸。堿基種類。提示：1：堿基對；2：脫氧核苷酸鏈；3：脫氧核糖；4：磷酸基團；5：腺嘌呤脫氧核苷酸；6：腺嘌呤；7：氫鍵。提示：G—C之間的氫鍵數(shù)量是3個，而A—T之間的氫鍵數(shù)量是2個，所以含“G—C”越多則結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，越不容易被高溫破壞。4.乙比甲結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，為什么？5.不同的DNA分子哪些方面會有所不同？(供選：脫氧核苷酸的數(shù)量、堿基種類、基本骨架、堿基對的排列順序)提示：甲所示的是平面結(jié)構(gòu)，乙是雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋化使DNA分子的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。提示：脫氧核苷酸的數(shù)量和堿基對的排列順序。4.乙比甲結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，為什么？5.不同的DNA分子哪些方面會有所不同？(供選：脫氧核苷酸的數(shù)量、堿基種類、基本骨架、堿基對的排列順序)提示：甲所示的是平面結(jié)構(gòu)，乙是雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋化使DNA分子的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。提示：脫氧核苷酸的數(shù)量和堿基對的排列順序。DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”【典例1】DNA分子的平面結(jié)構(gòu)很像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”之間的“階梯”、連接階梯的化學(xué)鍵以及遵循的原則依次是(

)①磷酸和脫氧核糖②氫鍵③堿基對④堿基互補配對A.①②③④

B.①③②④C.③①②④ D.①②④③嘗試解答________解析“梯子扶手”代表DNA的骨架，即磷酸和脫氧核糖交替連接形成的長鏈，排列在內(nèi)側(cè)的堿基對相當于“階梯”，連接“階梯”的化學(xué)鍵是氫鍵，堿基間配對原則為堿基互補配對原則，A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵。答案B【跟蹤訓(xùn)練】1.下列能正確表示DNA片段的示意圖的是(

)【跟蹤訓(xùn)練】1.下列能正確表示DNA片段的示意圖的是(

)解析DNA中存在T，不存在U，可排除A選項；DNA分子的兩條鏈是反向平行的，而不是B選項中同向的(依據(jù)兩條鏈中脫氧核糖分析)；A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵，可排除C選項。答案D探究點二DNA分子中的堿基數(shù)量計算結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點思考下列問題：1.為什么DNA分子中嘌呤和嘧啶數(shù)量相等？提示：堿基互補配對原則中，A總是和T配對，G總是和C配對，所以A＝T，G＝C，A＋G＝C＋T。2.為什么“A＋T”或“G＋C”在整個雙鏈上所占的比例與在每一條單鏈上所占的比例相等？提示：設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，因為A1＝T2，T1＝A2，所以另一條鏈上：T2＋A2＝n%，整個DNA分子中：A＋T＝n%。即在雙鏈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。4.DNA分子中共有4種類型的堿基對，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有多少種排列方式？提示：4n?！镜淅?】

某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(

)嘗試解答________解析DNA分子中(A＋C)/(T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)與其互補鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)＝0.5時，互補鏈中(A＋C)/(T＋G)＝2；一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)與其互補鏈中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。答案C【跟蹤訓(xùn)練】2.某DNA分子中A＋T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%解析該DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，則任意一條鏈中A＋T占該鏈堿基總數(shù)的44%。a鏈上，A＋T占a鏈堿基總數(shù)的44%，G占a鏈堿基總數(shù)的21%，所以C占a鏈堿基總數(shù)的35%，則b鏈上，G占b鏈堿基總數(shù)的35%。答案A1.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，各“部件”之間需要連接。下圖中連接錯誤的是(

)解析同一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接是通過脫氧核糖上的3號碳原子上的羥基與另一個脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基團之間脫水聚合連接而成的。答案

B2.假設(shè)一個DNA分子片段中，堿基T共312個，占全部堿基的26%，則此DNA片段中堿基G所占百分比和數(shù)目分別是(

)A.26%，312個 B.24%，288個C.24%，298個 D.12%，144個B3.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個磷酸和兩個脫氧核糖。答案C4.地球上的生物多種多樣，不同生物的DNA不同，每一種生物的DNA又具有特異性。決定DNA遺傳特異性的是(

)A.脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點B.嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值C.堿基互補配對的原則D.堿基排列順序解析生物的遺傳信息儲存在DNA的堿基排列順序中。DNA分子上一定的堿基排列順序能夠最終表達具有一定氨基酸組成的蛋白質(zhì)，所以說DNA的遺傳特異性取決于它的堿基排列順序，正確選項是D。答案D5.一個DNA分子中，G＋C占全部堿基的46%，又知在該DNA分子的一條鏈中，A和C分別占該鏈堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子的另一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的(

)A.28%、22% B.22%、28%C.23%、27% D.26%、24%解析DNA分子中，G＋C占全部堿基的46%，則一條鏈中G＋C占該鏈堿基的46%，又因一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%，故這條鏈中G占24%、T占26%，互補鏈中C占24%、A占26%。答案D3.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個磷酸和兩個脫氧核糖。答案C1.在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，各“部件”之間需要連接。下圖中連接錯誤的是(

)解析同一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接是通過脫氧核糖上的3號碳原子上的羥基與另一個脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基團之間脫水聚合連接而成的。答案

B脫氧核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)|自查自糾|1.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)是DNA的X射線衍射圖譜(

)2.DNA中嘌呤和嘧啶的含量相等(

)3.DNA分子的基本骨架是磷酸和核糖交替排列而成，且分布于外側(cè)(

)4.A—T和G—C間的氫鍵數(shù)量相等(

)5.DNA的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)(

)6.嘌呤只能和嘧啶發(fā)生堿基互補配對(

)答案1.√

2.√

3.×

4.×

5.√

6.√|基礎(chǔ)知識|一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1.構(gòu)建者

和

。沃森克里克2.雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(1)DNA分子是由

鏈構(gòu)成的，這兩條鏈按

方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA分子中的

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。(3)兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是：

與T配對，

與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做

原則。兩條反向平行脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵AG堿基互補配對脫氧核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)|自查自糾|1.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)是DNA的X射線衍射圖譜(

)2.DNA中嘌呤和嘧啶的含量相等(

)3.DNA分子的基本骨架是磷酸和核糖交替排列而成，且分布于外側(cè)(

)4.A—T和G—C間的氫鍵數(shù)量相等(

)5.D