《高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第二節(jié) DNA的結構和DNA的復制 第1課時課件 蘇教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第二節(jié) DNA的結構和DNA的復制 第1課時課件 蘇教版必修2（36頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第1課時DNA分子的結構第四章第二節(jié)DNA分子的結構和復制學習導航1.閱讀教材P67，了解DNA雙螺旋結構模型的構建過程。2.結合教材P6869，概述DNA分子的雙螺旋結構模型的特點。3.通過制作DNA雙螺旋結構模型，理解DNA分子的結構特點及相關計算。重難點擊1.DNA分子的雙螺旋結構模型的特點。2.DNA分子結構的有關計算規(guī)律。 課堂導入通過前面的學習，我們知道生物的遺傳物質主要是DNA，細胞生物和部分病毒的遺傳物質都是DNA。那么DNA究竟具有怎樣的結構呢？如圖是坐落于北京中關村高科技園區(qū)的DNA雕像和雅典奧運會中關于人類發(fā)現DNA的過程，這就是科學家模擬的DNA模型，下面就讓我們重溫科

2、學家構建DNA模型的研究歷程，分析DNA的結構特點。一、DNA分子結構的認識過程及結構特點當堂檢測二、制作DNA雙螺旋結構模型及有關計算規(guī)律內容索引一、DNA分子結構的認識過程及結構特點時期科學家成果20世紀30年代后期瑞典科學家證明DNA分子是 的1951年查哥夫(奧地利)定量分析DNA分子的堿基組成，發(fā)現腺嘌呤(A)的量總是等于 的量，鳥嘌呤(G)的量總是等于 的量1952年富蘭克琳(英)確認DNA為 結構，而不是由 構成1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的 模型基礎梳理1.對對DNA分子結構的認識過程分子結構的認識過程不對稱胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)一條鏈 螺旋 雙螺旋結構

3、2.DNA分子的分子的結構結構(1)寫出圖中各部分的名稱 ； ； ； ； ； ； ； 。胸腺嘧啶(T)脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)(2)從圖中可以看出，和A配對的一定是T，和G配對的一定是C，堿基對之間靠 連接。其中AT之間是 個氫鍵，GC之間是 個氫鍵。(3)雙螺旋結構特點DNA分子是由兩條鏈構成的，這兩條鏈按照 的方式盤旋成雙螺旋結構。DNA分子中的 交替連接，排列在外側，構成基本骨架； 排列在內側。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關系，叫做_原則。氫鍵23反向平行脫氧核糖和磷酸堿

4、基氫鍵AG堿基互補配對如圖是DNA片段的結構圖，請據圖回答下列問題：答案答案1為堿基對、2為一條脫氧核苷酸單鏈片段、5為腺嘌呤脫氧核苷酸、7為氫鍵。問題探究答案1.圖中的1、2、5、7的名稱分別是什么？答案答案DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對；且有一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。2.兩條鏈之間的堿基是怎樣結合的？配對有什么規(guī)律？答案答案連接方式為：C脫氧核糖磷酸基脫氧核糖A。3.結構2中的相鄰堿基C和A是如何連接的？答案答案答案2個。4.該片段中，游離的磷酸基有幾個？5.現有M、N兩個均含有200個堿基的雙鏈DNA分子，其中M分子中共有260個氫鍵，N分子中含有20個腺嘌呤，那么

5、M分子中有CG堿基對多少個？這兩個DNA分子哪個結構更穩(wěn)定？答案答案M分子中有CG堿基對共60個；N分子更穩(wěn)定。答案分析分析假設M分子只有A、T兩種堿基，則200個堿基，100個堿基對，含有200個氫鍵，而實際上有260個氫鍵，即GC堿基對共60個。N分子中AT對有20個，則GC對有80個，氫鍵共有202803280個，氫鍵越多的DNA分子越穩(wěn)定。分析知識知識整合整合DNA中兩條鏈反向平行，每條鏈有一個游離的磷酸基；一條鏈內的相鄰堿基由脫氧核糖磷酸基脫氧核糖連接；兩條鏈之間的堿基由氫鍵連接形成堿基對，AT之間有2條氫鍵，GC之間有3條氫鍵；相同長度的DNA分子，GC堿基對越多，氫鍵越多，DNA

6、分子越穩(wěn)定。拓展應用1.下面對DNA結構的敘述中，錯誤的一項是A.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側B.DNA分子中的兩條鏈反向平行C.DNA分子中氫鍵數目和堿基數目一定相等D.DNA分子中堿基之間一一對應配對的關系是堿基互補配對原則答案解析解析在DNA分子中，AT、GC，脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在DNA外側，共同構成DNA分子的基本骨架；DNA分子兩條鏈反向平行；AT間是2個氫鍵，GC間是3個氫鍵，氫鍵數目和堿基數目不相等。 解析2.如圖是一個DNA分子的片段，從圖中不能得到的信息是A.DNA是雙螺旋結構B.堿基嚴格互補配對C.嘌呤數等于嘧啶數D.兩條脫氧核苷酸鏈反向平行答

7、案解析解析由圖示可以看出，DNA是雙螺旋結構，且兩條鏈之間堿基嚴格互補配對，即嘌呤數等于嘧啶數；從題中不能看出兩條鏈的方向。解析知識拓展知識拓展(1)相對穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數目不同，排列順序多種多樣。若某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種。(3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。二、制作DNA雙螺旋結構模型及有關計算規(guī)律1.制作制作DNA雙螺旋結構模型雙螺旋結構模型(1)組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個 、磷酸和

8、堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。(2)制作“多核苷酸長鏈模型”：將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數目必須 ，堿基之間能夠。(3)制作DNA分子平面結構模型：按照 的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈的方向 。(4)制作DNA分子的立體結構(雙螺旋結構)模型：把DNA分子平面結構旋轉一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結構模型。 基礎梳理脫氧核糖相同互補配對堿基互補配對相反2.DNA分子雙螺旋結構模型的計算規(guī)律分子雙螺旋結構模型的計算規(guī)律(1)在雙鏈DNA片段中，腺嘌呤與 嘧啶相等，鳥嘌呤與 相等，即A ，G 。因此，嘌呤總數與嘧啶總數 ，即

9、AG 。(2) 的值在不同DNA分子中是 的，是DNA分子多樣性和特異性的表現。(3)在一個雙鏈DNA分子中，脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的數量比例為 。(4)DNA分子中共有 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 種組合方式。胸腺胞嘧啶TC相等TC不同1 1 144n答案答案T2A2n%；整個DNA分子中：ATn%；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。問題探究結合DNA分子雙螺旋結構模型的特點，分析：1.設在雙鏈DNA分子中的1號鏈上A1T1n%，則2號鏈上A2T2的比例為多少？整個DNA分子中AT的比例又是多少？據此，你有什么結論？答案分析分析

10、因為A1T2，A2T1，則：A1T1T2A2n%。整個DNA分子中：ATn%。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。分析答案答案 在雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數，整個DNA分子中，該比值是1。分子中，非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數，整個DNA分子中，該比值是1。答案分析知識知識整合整合雙鏈DNA分子中配對堿基之和的比值在兩條單鏈和整個DNA分子中都相等；不配對的堿基之和的比值在兩條單鏈中互為倒數，整個DNA分子中該比值為1。解析解析每個脫氧核苷酸含有一個堿基，因為含有4 000個堿基對，所以含有8 000個脫

11、氧核苷酸。因為胞嘧啶和鳥嘌呤的數目是2 200對，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的數目是1 800對，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶數目相等，所以腺嘌呤的數目是1 800個。拓展應用3.已知1個DNA分子中有4 000個堿基對，其中胞嘧啶有2 200個，這個DNA分子中應含有的脫氧核苷酸的數目和腺嘌呤的數目分別是A.4 000個和900個B.4 000個和1 800個C.8 000個和1 800個D.8 000個和3 600個答案解析4.某DNA分子中AT占整個DNA分子堿基總數的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數的21%，那么，對應的另一條互補鏈(b)上的G占該鏈堿基總數的比例是A.35% B.29%

12、C.28% D.21%答案解析解析解析整個DNA中的AT占整個DNA堿基總數的44%，則GC占整個DNA堿基總數的56%，又因為其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數的21%，所以與G對應的互補鏈(b)上的C占b鏈堿基總數的21%，則G(a鏈上)C(b鏈上)占DNA分子堿基總數的21%。因為總的GC占整個DNA分子堿基總數的56%，所以G(b鏈上)C(a鏈上)占DNA整個分子堿基總數的35%，推得G占b鏈堿基總數的35%，所以答案選A。易錯提醒易錯提醒進行堿基計算時要注意以下幾點進行堿基計算時要注意以下幾點(1)單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數據成倍的錯誤。(2)注意提供的數據是DNA雙

13、鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因為思路不清晰引起的錯誤。課堂小結反向平行磷酸脫氧核糖互補配對當堂檢測1.1953年沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，其重要意義在于發(fā)現DNA如何存儲遺傳信息確定DNA是主要的遺傳物質發(fā)現DNA分子中堿基含量的規(guī)律性 為DNA復制機制的闡明奠定基礎A. B.C. D.23451答案解析解析雙螺旋結構模型的確定解釋了DNA為什么能存儲大量遺傳信息，為DNA半保留復制奠定了基礎，因此正確。解析解析解析根據堿基互補配對原則，組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸至少有2種，其中的五碳糖為脫氧核糖；位于DNA分子長鏈結束部位的每個脫氧核糖

14、上只連著一個磷酸和一個堿基；雙鏈DNA分子中，堿基的數目和脫氧核糖的數目是相等的；雙鏈DNA分子中，根據堿基互補配對原則，有AGTC。2.關于DNA分子結構的敘述，正確的是A.組成雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸可以只有1種B.每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基C.雙鏈DNA分子中，堿基的數目和脫氧核糖的數目是相等的D.雙鏈DNA分子中，ATGC答案23415解析234153.下圖為某同學在學習了DNA分子的結構后畫的含有兩個堿基對的DNA分子片段(其中代表磷酸基團)，下列為幾位同學對此圖的評價，其中正確的是答案解析A.甲說：該圖沒有什么物質和結構上的錯誤B.乙說：該圖有一處錯誤，就是U應改為T

15、C.丙說：該圖中核糖應改為脫氧核糖D.丁說：如果他畫的是雙鏈RNA分子，則該圖就是正確的23415解析解析該同學要畫的為DNA分子結構圖，圖中的錯誤：五碳糖應為脫氧核糖；堿基不應含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無化學鍵的連接，磷酸應與脫氧核糖交替連接。234154.DNA的一條單鏈中(AG)/(TC)0.4。上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別為A.0.4、0.6 B.2.5、1.0C.0.4、0.4 D.0.6、1.0答案解析解析根據堿基互補配對原則，在整個DNA分子中，因為AT，GC，所以(AG)/(TC)的比值為1.0。在雙鏈DNA分子中，一條鏈上的(AG)/(TC)與另一條鏈上(T

16、C)/(AG)的值相等，為0.4，因而互補鏈中(AG)/(TC)2.5。解析5.下面圖甲是用DNA測序儀測出的某DNA片段上一條脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，請回答下列問題：23415答案解析解析圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是4個，胞嘧啶脫氧核苷酸的數量是1個，根據堿基互補配對原則，其互補鏈上還有1個鳥嘌呤脫氧核苷酸。解析(1)據圖甲推測，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數量是_個。 5(2)根據圖甲中脫氧核苷酸鏈中的堿基排列順序，推測圖乙中顯示的脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序為_(從上往下)。23415答案解析解析看清楚圖甲中各列所示的堿基種類是讀出脫氧核苷酸鏈堿基序列的關鍵。解析CCAGTGCGCC(3)圖甲所顯示的DNA片段與圖乙所顯示的DNA片段中的(AG)/(TC)總 是 為 _ _ _ _ ， 由 此 證 明 D N A 分 子 中 堿 基 的 數 量 關 系 是_。圖甲中的DNA片段與圖乙中的DNA片段中的A/G分別為_、_，由此說明了DNA分子具有特異性。23415答案解析1嘌呤數等于嘧啶數11/423415解析解析在雙鏈DNA分子中，因為堿基互補配對，所以嘌呤數等于嘧啶數；不同的DNA分子中(AT)/(GC)、A/G、T/C是不同的，體現了DNA分子的特異性。