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

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1、第 2節(jié) DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 新 課 導(dǎo) 入導(dǎo) 入 1:洋 蔥 表 皮 細(xì) 胞 用 甲 基 綠 、 吡 羅 紅 混 合 染 色 劑 染 色 后 哪 種 核 酸 被 染 成綠 色 ?哪 種 核 酸 被 染 成 紅 色 ?哪 種 核 酸 屬 于 該 細(xì) 胞 的 遺 傳 物 質(zhì) ?提 示 :DNA、 RNA、 DNA。導(dǎo) 入 2:同 學(xué) 們 去 過 北 京 中 關(guān) 村 高 科 技 園 嗎 ?那 里 有 個 獨 特 形 狀 的 雕 塑 ,那 是以 什 么 為 藍(lán) 本 制 作 的 呢 ?提 示 :DNA。請 同 學(xué) 們 仔 細(xì) 觀 察 這 個 雕 塑 有 什 么 特 點 ?DNA分 子 究 竟 有

2、 什 么 樣 的 結(jié) 構(gòu) 呢 ?引入 課 題 。同 學(xué) 們 想 知 道 隸 屬 于 遺 傳 物 質(zhì) 的 DNA的 結(jié) 構(gòu) 嗎 ?教 師 參 考 自 主 學(xué) 習(xí) 要 點 探 究 自 主 學(xué) 習(xí)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) :1.概 述 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 的 主 要 特 點 。2.制 作 DNA分 子 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 。3.討 論 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 構(gòu) 建 。 知 識 梳 理一 、 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 的 構(gòu) 建1.構(gòu) 建 者 : 和 。2.構(gòu) 建 過 程 沃 森 克 里 克 選 擇 下 列 關(guān) 于 沃 森 和 克 里 克 構(gòu) 建 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模

3、型 的 敘 述 ,錯 誤 的 是 ( ) A.沃 森 和 克 里 克 構(gòu) 建 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型 是 建 立 在 DNA以 4種 脫 氧 核 苷 酸 為 單位 連 接 而 成 的 長 鏈 的 基 礎(chǔ) 上 ,這 4種 脫 氧 核 苷 酸 分 別 含 有 A、 T、 G、 C 4種 堿 基B.威 爾 金 斯 和 富 蘭 克 林 通 過 對 DNA衍 射 圖 譜 的 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 分 析 ,得 出 DNA分子 呈 螺 旋 結(jié) 構(gòu)C.沃 森 和 克 里 克 曾 嘗 試 構(gòu) 建 了 多 種 模 型 ,但 都 不 科 學(xué)D.沃 森 和 克 里 克 最 后 受 腺 嘌 呤 (A)的

4、量 總 是 等 于 胸 腺 嘧 啶 (T)的 量 ,鳥 嘌 呤 (G)的 量 總 是 等 于 胞 嘧 啶 (C)的 量 的 啟 發(fā) ,構(gòu) 建 出 科 學(xué) 的 模 型 B 二 、 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu)1.圖 示 2.解 讀 基 本 組成 元 素組 成 物 質(zhì) 基 本 組成 單 位 ,共 4種整 體 結(jié) 構(gòu) 由 兩 條 鏈 按 方 式 盤 旋 成 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu)結(jié) 構(gòu)特 點 外 側(cè) 由 和 交 替 連 接 組 成 基 本 骨 架內(nèi) 側(cè) 堿 基 之 間 通 過 氫 鍵 連 接 ;遵 循 原 則 ,即 A( )一 定 與 配 對 ,C( )一 定 與 配 對C、 H、 O、 N、 P磷 酸 脫

5、 氧 核 糖 堿 基脫 氧 核 苷 酸反 向 平 行脫 氧 核 糖 磷 酸 堿 基 互 補(bǔ) 配 對腺 嘌 呤 胸 腺 嘧 啶 胞 嘧 啶鳥 嘌 呤 判 斷 (1)DNA分 子 由 4種 脫 氧 核 苷 酸 組 成 ,這 4種 脫 氧 核 苷 酸 含 有 的 堿 基 是 A、 U、C、 G。 ( )(2)DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 的 基 本 骨 架 是 由 脫 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替 連 接 而 成 的 。 ( )(3)DNA上 堿 基 對 的 形 成 遵 循 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 ,即 A=U,G=C。 ( )(4)DNA的 兩 條 核 糖 核 苷 酸 鏈 反 向 平 行 盤

6、 旋 成 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 。 ( ) 三 、 制 作 DNA雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 模 型1.目 的 要 求通 過 制 作 DNA 結(jié) 構(gòu) 模 型 ,加 深 對 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 特 點 的 認(rèn) 識 和 理 解 。 雙 螺 旋 A 問 題 引 領(lǐng) :1.組 成 DNA分 子 基 本 單 位 的 4種 脫 氧 核 苷 酸 的 差 異 是 什 么 ?2.4種 基 本 單 位 是 怎 樣 連 接 為 DNA單 鏈 的 ?兩 條 單 鏈 之 間 又 是 通 過什 么 連 接 的 ?3.DNA分 子 的 空 間 結(jié) 構(gòu) 也 像 蛋 白 質(zhì) 分 子 那 樣 多 種 多 樣 嗎 ?要 點 探 究DNA分

7、 子 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 要 點 一教 師 參 考 1.DNA的 結(jié) 構(gòu) 單 位 :脫 氧 核 苷 酸 (4種 )2.平 面 結(jié) 構(gòu)(1)一 條 脫 氧 核 苷 酸 鏈 :由 一 分 子 脫 氧 核 苷 酸 中 脫 氧 核 糖 上 的 3碳 原 子 與 另一 分 子 脫 氧 核 苷 酸 中 的 磷 酸 通 過 形 成 化 學(xué) 鍵 相 連 接 。 如 圖 所 示 : (2)兩 條 鏈 之 間 的 連 接 :A一 定 與 T配 對 ,兩 堿 基 之 間 形 成 兩 個 氫 鍵 ;G一 定 與 C配對 ,兩 堿 基 之 間 形 成 三 個 氫 鍵 。 如 圖 所 示 :3.空 間 結(jié) 構(gòu) 規(guī) 則 的

8、 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu)(1)兩 條 鏈 反 向 平 行 ,有 規(guī) 則 地 盤 繞 成 雙 螺 旋 。(2)脫 氧 核 糖 與 磷 酸 交 替 連 接 ,排 列 在 外 側(cè) ,構(gòu) 成 基 本 骨 架 。(3)堿 基 排 列 在 內(nèi) 側(cè) ,且 遵 循 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 。 如 圖 。 【 典 例 1】 下 圖 為 某 同 學(xué) 在 學(xué) 習(xí) DNA的 結(jié) 構(gòu) 后 畫 的 含 有 兩 個 堿 基 對 的 DNA片段 (其 中 代 表 磷 酸 基 團(tuán) ),下 列 為 幾 位 同 學(xué) 對 此 圖 的 評 價 ,其 中 正 確 的 是 ( )A.甲 說 :該 圖 沒 有 什 么 物 質(zhì) 和 結(jié) 構(gòu)

9、 上 的 錯 誤B.乙 說 :該 圖 有 一 處 錯 誤 ,就 是 U應(yīng) 改 為 TC.丙 說 :該 圖 有 三 處 錯 誤 ,其 中 核 糖 應(yīng) 改 為 脫 氧 核 糖D.丁 說 :如 果 說 他 畫 的 是 RNA雙 鏈 則 該 圖 就 是 正 確 的 解 析 :圖 中 有 三 處 錯 誤 ,錯 誤 一 :組 成 DNA的 五 碳 糖 應(yīng) 該 是 脫 氧 核 糖 ,所 以 圖 中 的 核 糖 應(yīng) 改 為 脫 氧 核 糖 ;錯 誤 二 :堿 基 應(yīng) 為 A、 T、 G、 C四 種 ,其 中 圖 中 的 U應(yīng) 改 為 T;錯 誤 三 :單 鏈 中 脫 氧 核 苷 酸 之 間 的 連 接 形 式

10、 不應(yīng) 該 是 磷 酸 與 磷 酸 之 間 ,而 是 在 磷 酸 與 脫 氧 核 糖 之 間 連 接 而 成 的 。 即 使 是 RNA雙 鏈 結(jié) 構(gòu) ,磷 酸 與 磷 酸 之 間 也 無 化 學(xué) 鍵 相 連 ,應(yīng) 是 磷 酸 與核 糖 之 間 形 成 化 學(xué) 鍵 。答 案 :C 方 法 透 析 巧 用 五 個 數(shù) 字 記 憶 DNA分 子 結(jié) 構(gòu)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 小 分 子 或 物 質(zhì) ):磷 酸 、 脫 氧 核 糖 和 含 氮 堿 基 。二 (條 長 鏈 ):

11、兩 條 DNA單 鏈 。一 (種 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) )。 備 選 例 題 B 解 析 :DNA分 子 是 反 向 平 行 的 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) , 磷 酸 與 脫 氧 核 糖交 替 排 列 在 外 側(cè) ,構(gòu) 成 了 DNA的 基 本 骨 架 ; 中 的 及 下 方的 磷 酸 基 團(tuán) 組 成 胞 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 ;堿 基 互 補(bǔ) 配 對 ,配 對 堿 基之 間 通 過 氫 鍵 相 連 ;DNA分 子 中 特 定 的 脫 氧 核 苷 酸 序 列 代 表 了遺 傳 信 息 ;G與 C之 間 形 成 3條 氫 鍵 ,G與 C含 量 越 多 ,DNA分 子 越 穩(wěn)定 ;根 據(jù) 堿 基 互

12、 補(bǔ) 配 對 原 則 A T,G C,C G,T A,所 以 依 次 代 表 A、 G、 C、 T。 方 法 透 析 “ 三 看 法 ” 判 斷 DNA分 子 的 正 誤一 看 外 側(cè) 是 否 反 向 平 行二 看 外 側(cè) 鏈 成 鍵 位 置 是 否 正 確 ,正 確 的 成 鍵 位 置 在 脫 氧 核 苷 酸的 5號 碳 原 子 上 的 磷 酸 基 與 相 鄰 核 苷 酸 的 3碳 原 子 之 間 。三 看 內(nèi) 側(cè) 鏈 堿 基 之 間 配 對 是 否 遵 循 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 。 【 題 組 演 練 】1.(2015安 徽 安 慶 段 考 )1953年 ,沃 森 和 克 里 克

13、 建 立 了 DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu) 模 型 。關(guān) 于 DNA分 子 雙 螺 旋 結(jié) 構(gòu) 的 特 點 ,敘 述 錯誤 的 是 ( )A.DNA分 子 由 兩 條 反 向 平 行 的 鏈 組 成B.脫 氧 核 糖 和 磷 酸 交 替 連 接 ,排 列 在 外 側(cè)C.堿 基 對 構(gòu) 成 DNA分 子 的 基 本 骨 架D.兩 條 鏈 上 的 堿 基 通 過 氫 鍵 連 接 成 堿 基 對C解 析 :DNA分 子 是 由 兩 條 反 向 平 行 的 長 鏈 組 成 的 ,A項 正 確 ;兩 條 鏈 上 的堿 基 通 過 氫 鍵 連 接 成 堿 基 對 ,排 列 在 雙 螺 旋 的 內(nèi) 側(cè) ,D項

14、正 確 ;脫 氧 核 糖和 磷 酸 交 替 連 接 ,排 列 在 外 側(cè) ,構(gòu) 成 DNA分 子 的 基 本 骨 架 ,B項 正 確 ,C項錯 誤 。 A 解 析 :圖 中 所 示 a表 示 的 是 一 個 完 整 的 脫 氧 核 苷 酸 ;圖 中 與 五 碳 糖直 接 相 連 的 堿 基 只 有 一 個 ;圖 中 處 表 示 的 是 磷 酸 二 酯 鍵 ,相 鄰 的脫 氧 核 苷 酸 通 過 此 鍵 相 連 接 ;脫 氧 核 苷 酸 中 的 堿 基 共 有 4種 ,即 A、G、 C、 T。 問 題 引 領(lǐng) :1.構(gòu) 成 DNA分 子 的 4種 堿 基 基 本 的 數(shù) 量 關(guān) 系 是 什 么

15、?2.由 其 基 本 數(shù) 量 關(guān) 系 還 能 推 導(dǎo) 出 哪 些 規(guī) 律 ?堿 基 間 的 數(shù) 量 關(guān) 系 要 點 二教 師 參 考 【 典 例 2】 (2015福 建 龍 巖 期 末 )下 列 關(guān) 于 雙 鏈 DNA分 子 的 敘 述 ,哪 項 是 錯誤 的 ( )A.一 條 鏈 中 A和 T的 數(shù) 量 相 等 ,則 互 補(bǔ) 鏈 中 A和 T的 數(shù) 量 也 相 等B.一 條 鏈 中 G為 C的 2倍 ,則 互 補(bǔ) 鏈 中 G為 C的 0.5倍C.一 條 鏈 的 C T=1 2,則 互 補(bǔ) 鏈 的 G A=2 1D.一 條 鏈 中 A T G C=1 2 3 4,則 互 補(bǔ) 鏈 中 相 應(yīng) 的

16、 堿 基 比 為2 1 4 3解 析 :根 據(jù) 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 ,一 條 鏈 中 的 A和 T分 別 與 互 補(bǔ) 鏈 中 的 T和A配 對 ,一 條 鏈 中 G和 C分 別 與 互 補(bǔ) 鏈 中 的 C和 G配 對 ,所 以 A項 、 B項 正 確 ;根 據(jù) 前 面 分 析 可 知 ,一 條 鏈 的 C T=1 2,則 互 補(bǔ) 鏈 的 G A=1 2,C項錯 誤 ;一 條 鏈 中 A T G C=1 2 3 4,則 互 補(bǔ) 鏈 中 相 應(yīng) 的 堿 基 比 為2 1 4 3,D項 正 確 。答 案 :C 方 法 透 析 解 答 堿 基 計 算 問 題 的 方 法 步 驟(1)搞 清

17、 楚 題 中 所 給 和 所 求 的 堿 基 比 例 是 占 整 個 DNA分 子 的 堿 基 比 例 ,還 是占 DNA分 子 一 條 鏈 的 堿 基 比 例 。(2)畫 一 個 DNA分 子 的 平 面 結(jié) 構(gòu) 模 式 圖 ,并 在 圖 中 標(biāo) 出 已 知 的 和 所 要 求 的堿 基 。(3)根 據(jù) 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 及 其 有 關(guān) 規(guī) 律 進(jìn) 行 計 算 。 備 選 例 題一 個 DNA分 子 的 一 條 鏈 上 ,腺 嘌 呤 比 鳥 嘌 呤 多 40%,兩 者 之 和 占 DNA分 子 堿基 總 數(shù) 的 24%,則 這 個 DNA分 子 的 另 一 條 鏈 上 ,胸 腺

18、 嘧 啶 占 該 鏈 堿 基 總 數(shù)的 ( )A.44% B.24% C.14% D.28%D C 解 析 :由 堿 基 互 補(bǔ) 配 對 原 則 可 以 推 出 ,一 條 鏈 中 (A+C)/(T+G)=0.4,則 互 補(bǔ) 鏈 中 (A+C)/(T+G)=2.5,在 整 個 DNA鏈 中 ,A=T、 G=C,所 以(A+C)/(T+G)=1?！?題 組 演 練 】1.(2015安 徽 阜 陽 紅 旗 中 學(xué) 期 中 )DNA分 子 的 一 條 鏈 中 (A+C)/(T+G)=0.4,則 在其 互 補(bǔ) 鏈 中 及 整 個 DNA中 該 比 例 分 別 是 ( )A.0.4,0.4 B.2.5,0

19、.4C.2.5,1.0 D.0.6,1.0 2.(2015遼 寧 大 連 信 息 高 中 期 中 )20世 紀(jì) 50年 代 初 ,查 哥 夫 對 多 種 生 物 DNA做 了 堿 基 定 量 分 析 ,發(fā) 現(xiàn) (A+T)/(C+G)的 比 值 如 下 表 。 結(jié) 合 所 學(xué) 知 識 ,你 認(rèn)為 能 得 出 的 結(jié) 論 是 ( )DDNA來 源 大 腸 桿 菌 小 麥 鼠 豬 肝 豬 胸 腺 豬 脾(A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43A.豬 的 DNA結(jié) 構(gòu) 比 大 腸 桿 菌 DNA結(jié) 構(gòu) 更 穩(wěn) 定 一 些B.小 麥 和 鼠 的 DNA所 攜 帶

20、 的 遺 傳 信 息 相 同C.小 麥 DNA中 (A+T)的 數(shù) 量 是 鼠 DNA中 (C+G)數(shù) 量 的 1.21倍D.同 一 生 物 不 同 組 織 的 DNA堿 基 組 成 相 同 解 析 :由 于 堿 基 A與 T之 間 有 兩 個 氫 鍵 ,而 G與 C之 間 有 三 個 氫 鍵 ,DNA分 子 中 氫 鍵 的 數(shù) 量 越 多 ,即 (A+T)/(C+G)比 值 越 小 ,DNA分 子 的 結(jié) 構(gòu)越 穩(wěn) 定 ,因 此 大 腸 桿 菌 的 DNA分 子 結(jié) 構(gòu) 最 穩(wěn) 定 ,A項 錯 誤 ;小 麥 和 鼠 的DNA分 子 中 (A+T)/(C+G)的 比 值 相 同 ,但 所 攜 帶 的 遺 傳 信 息 不 同 ,B項錯 誤 ;小 麥 中 (A+T)/(C+G)的 比 值 為 1.21,說 明 小 麥 中 A+T的 數(shù) 量 是小 麥 中 G+C數(shù) 量 的 1.21倍 ,但 不 一 定 是 鼠 中 G+C數(shù) 量 的 1.21倍 ,C項 錯誤 ;由 表 中 豬 肝 、 豬 胸 腺 、 豬 脾 的 (A+T)/(C+G)均 為 1.43可 知 堿 基組 成 相 同 ,D項 正 確 。