高中生物復(fù)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)課件新人教版必修.ppt

第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)梳理,DNA的分子結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)梳理,化 學(xué) 組 成,DNA是由成百上千的四種脫氧核苷酸聚合而成的 _長(zhǎng)鏈,化學(xué)組成單位 _=1分子脫氧核糖+1分子磷酸+1分子含氮堿基,兩條,脫氧核苷酸,含氮堿基有四種 脫氧核苷酸有 種,種 類 和 結(jié) 構(gòu),腺嘌呤（A） 腺嘌呤脫氧核苷酸 鳥嘌呤（G） 鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶（C） 胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶（T） 胸腺嘧啶脫氧核苷酸,DNA分子的結(jié)構(gòu)： (1)由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈組成 。 (2)外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替排列，構(gòu)成基本骨架。 內(nèi)側(cè)：雙鏈間堿基通過(guò) _連接而成堿基對(duì)。,四,雙螺旋結(jié)構(gòu),氫鍵,(3)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則： 。 關(guān)于堿基配對(duì)規(guī)律的有關(guān)計(jì)算： DNA雙鏈中的兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和的比值 。 (A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1 任意兩個(gè)不互補(bǔ)的堿基比率之和占總數(shù)的 _。 (A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=50% DNA中一條鏈上的非互補(bǔ)堿基對(duì)之和的比值是另一條互補(bǔ)鏈的這個(gè)比值的 _。,A T,，CG,相等,50%,倒數(shù), DNA中互補(bǔ)堿基對(duì)之和的比率與任一條單鏈中同樣的兩個(gè)堿基之和的比率 _。 (4)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變。兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。 多樣性：DNA分子中堿基對(duì)排列順序多種多樣。 特異性：每種DNA有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。,相等, 方法提示： 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、T、C、G，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； 二條長(zhǎng)鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈； 一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 特別說(shuō)明： 不同個(gè)體的DNA是不相同的，但對(duì)同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中的細(xì)胞核內(nèi)的DNA來(lái)說(shuō)一般是相同的。經(jīng)過(guò)復(fù)制得到的兩條姐妹染色單體中的DNA一般也是相同的。,歸納整合,DNA的分子結(jié)構(gòu)可用數(shù)學(xué)模型“點(diǎn)線面體”表示即“脫氧核苷酸脫氧核苷酸鏈二條鏈連接成的平面規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)”。 1.元素組成：C、H、O、N、P(不含S)。 2.基本單位：脫氧核苷酸，如右圖所示，其中表示一分子磷酸；表示一分子脫氧核糖；表示含氮堿基,構(gòu)成DNA分子的含氮堿基共有4種，即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)。 脫氧核糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖： ,在脫氧核苷酸分子中，特別要注意三個(gè)小分子之間的連接，其中，脫氧核糖的1號(hào)碳原子與含氮堿基相連，5號(hào)碳原子與磷酸分子相連。,3.一條脫氧核苷酸單鏈中，相鄰脫氧核苷酸之間的連接如右圖所示。一分子脫氧核苷酸中脫氧核糖的3號(hào)碳原子與另一分子脫氧核苷酸中的磷酸通過(guò)形成新的化學(xué)鍵(磷酸二酯鍵)相連接。 4.兩條單鏈之間形成的堿基對(duì)表示如下：,(1)堿基之間的配對(duì)方式有兩種，即上圖所示的A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)。 (2)配對(duì)的堿基之間以氫鍵相連，A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。 (3)配對(duì)的兩個(gè)脫氧核苷酸方向相反，尤其要注意脫氧核糖的位置。 5.DNA分子形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),(1)兩條鏈反向平行; (2)外側(cè)為脫氧核糖與磷酸交替排列； (3)內(nèi)部為堿基互補(bǔ)配對(duì)。 6.總結(jié)DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) (1)DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（“反向”：一條鏈?zhǔn)? 3，另一條鏈?zhǔn)?5） (2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在DNA分子的外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (3)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：AT、GC（A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì))。,跟蹤訓(xùn)練,1.(雙選) （2009年廣東卷）有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（ ） A.DNA分子由4種脫氧核苷酸組成 B.DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C.堿基與磷酸相連接 D.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成 DNA鏈的基本骨架 ,解析：DNA雙鏈上相對(duì)應(yīng)的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過(guò)脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來(lái)，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA 鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。 答案： AD,2.(雙選)（2009 年惠州二模）右圖表示DNA片段，有關(guān)該圖的敘述中，正確的是（ ） A構(gòu)成了DNA的基本組成單位 B的特定排列順序所含的遺傳信息能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 C解旋酶可使處的化學(xué)鍵斷裂 DDNA的一條鏈中堿基含量A=T、C=G,解析：為磷酸、為脫氧核糖，它們是交替排列的，沒(méi)有特異性，不含遺傳信息。DNA的一條鏈中堿基含量沒(méi)有關(guān)系，雙鏈中堿基含量A=T、C=G。 答案： AC,熱點(diǎn)聚焦,DNA分子中堿基的計(jì)算方法與規(guī)律,一個(gè)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%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的（ ） A.44% B.24% C.14% D.28% 解析：畫出草圖，依題意，列出等量關(guān)系：,（ A1-G 1 ）/G 1 =40% （A1+G1）/ 200 =24% 解出A1=28，再依等量代換：T2=A1=28，即胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的28。 答案：D,名師點(diǎn)睛 ：對(duì)此類題目要分三步進(jìn)行分析：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子的堿基比例，還是占DNA分子一條鏈的堿基比例。畫一個(gè)DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知的和所求的堿基。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。,熱點(diǎn)訓(xùn)練,從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46，又知該DNA分子的一條鏈（H鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，24是胞嘧啶，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的（ ） A26、22 B24、28 C14、11 D11、14,解析：本題考查DNA分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)算。由DNA分子中G與C之和占全部堿基的 46，可知DNA分子中A與T之和占全部堿基的54，則在DNA分子雙鏈中A=T=27，G=C=23，H鏈中A占28，C占24，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，A占22728=26，C占2232422。 答案： A,走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,基礎(chǔ)再現(xiàn),實(shí)驗(yàn)課題：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 ,一、實(shí)驗(yàn)原理 DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)由兩條脫氧核苷酸鏈組成的。雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)的每條長(zhǎng)鏈，是由脫氧核糖與磷酸交互連接形成的，兩條長(zhǎng)鏈以反向平行方式向右盤繞成雙螺旋，螺旋直徑為2 nm，螺距為3.4 nm；兩條長(zhǎng)鏈上對(duì)應(yīng)堿基以氫鍵連接成對(duì)，對(duì)應(yīng)堿基的互補(bǔ)關(guān)系為：AT、CG（TA、GC），堿基對(duì)位于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，每個(gè)螺距有10對(duì)堿基，兩個(gè)相鄰堿基對(duì)平面的垂直距離為0.34 nm。,二、材料用具 硬塑方框2個(gè)(長(zhǎng)約10 cm)、細(xì)鐵絲2根(長(zhǎng)約0.5 m)、球形塑料片(代表磷酸)、雙層五邊形塑料片(代表脫氧核糖)、四種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料片(代表四種不同堿基)、粗鐵絲2根(長(zhǎng)約10 cm)、代替氫鍵的連接物（如訂書釘）。,過(guò)程設(shè)計(jì),1.方法步驟 (1)取一個(gè)硬塑方框，在硬塑方框一側(cè)的兩端各拴上一條長(zhǎng)0.5 m的鐵絲。 (2)將一個(gè)剪好的球形塑料片(代表磷酸)和一個(gè)長(zhǎng)方形塑料片(四種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料片分別代表四種不同的堿基)，分別用訂書釘連接在一個(gè)剪好的五邊形塑料片(代表脫氧核糖)上，制成一個(gè)個(gè)含有不同堿基的脫氧核苷酸模型。,(3)將12個(gè)制成的脫氧核苷酸模型，按堿基(從上到下)GAAAGCCAGTAT的順序依次穿在一條長(zhǎng)細(xì)鐵絲上。按同樣方法制作好DNA的另一條鏈(注意堿基的順序及脫氧核苷酸的方向)，用訂書釘將兩條鏈之間的互補(bǔ)堿基連接好。 (4)將兩條鐵絲的末端分別拴到另一個(gè)硬塑方框一側(cè)的兩端，并在所制模型的背側(cè)用兩根較粗的鐵絲加固。雙手分別提起硬塑方框，拉直雙鏈，旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個(gè)DNA分子的模型。,2.結(jié)果記錄 由每小組選一個(gè)代表介紹本小組的作品并說(shuō)明DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 老師與其他同學(xué)給予評(píng)價(jià)和記錄，并評(píng)選出最優(yōu)秀的制作小組。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是： (1)DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成。 (2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (3)DNA分子兩條鏈上的堿基按照互補(bǔ)配對(duì)原則兩兩配對(duì)，并且以氫鍵連接。,4.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 所制作的模型與你的預(yù)期相吻合嗎？如果不吻合，你認(rèn)為是什么原因造成的？ 答案：吻合。如果不吻合，可能的原因有：組裝的脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。沒(méi)有按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，將兩條多核苷酸長(zhǎng)鏈互相連接，而是隨意連接。制作模型時(shí)不認(rèn)真，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟不熟悉，等等。(根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作出相應(yīng)回答),易錯(cuò)歸納,1.制作“脫氧核苷酸模型”：按照每個(gè)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)組成，挑選模型零件，組裝成若干個(gè)脫氧核苷酸。 2.制作“多核苷酸長(zhǎng)鏈模型”：按照一定的堿基排列順序，將若干個(gè)脫氧核苷酸依次穿起來(lái)，組成一條多核苷酸長(zhǎng)鏈。在組裝另一條多核苷酸長(zhǎng)鏈時(shí)，方法相同，但要注意兩點(diǎn)：一是兩條長(zhǎng)鏈的脫氧核苷酸數(shù)目必須相同；二是兩條長(zhǎng)鏈并排時(shí)，必須保證堿基之間能夠相互配對(duì)，不能隨意組裝。這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵所在。,3.制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型：按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，將兩條多核苷酸長(zhǎng)鏈互相連接起來(lái)。 4.制作DNA分子的立體結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))：把DNA分子平面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)一下，即可得到一個(gè)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。,精題演習(xí),1從DNA的組成成分的分析表明下列的堿基相關(guān)比值中，可變的是（ ） AA/T B.G/C C.(A+T)/(G+C) D.(A+G)/(T+C),解析：A/T1，G/C1，(A+G)/(T+C)1 ,而(A+T)/(G+C)的比值是可變的。 答案： C,2某DNA分子中，GC之和占全部堿基的35.8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的（ ） A32.9和17.l B31.3和18.7 C18.7和31.3 D17.l和32.9,解析：由于DNA分子中（GC）之和在雙鏈中的比例與一條鏈中的G+C占該鏈的比例相等，可推出該已知鏈中GC358%，又因T與C各占32.9%與171%，可求出該鏈中的A為1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%18.7%。其互補(bǔ)鏈中T和C分別與該鏈中A與G含量相等。 答案： B,課時(shí)作業(yè),1.（2009年大同中學(xué)模擬）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可發(fā)生在下列哪些結(jié)構(gòu)中（ ） 線粒體 高爾基體 葉綠體 核糖體 中心體 細(xì)胞核 A. B. C. D.,解析：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)具有堿基互補(bǔ)配對(duì)，發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄形成RNA以及蛋白質(zhì)合成的過(guò)程中也有堿基互補(bǔ)配對(duì)，線粒體、葉綠體和細(xì)胞核中都有DNA分子，核糖體內(nèi)完成蛋白質(zhì)的合成。 答案：C,3.（2009年揭陽(yáng)二模，改編）決定雙鏈DNA遺傳特異性的是（ ） A脫氧核苷酸鏈上脫氧核糖和磷酸的排列順序 B嘌呤總數(shù)和嘧啶總數(shù)的比值 C堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 D堿基數(shù)目及排列順序,解析：在DNA中只有堿基的數(shù)目與排列順序是可變的，對(duì)于A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中的內(nèi)容都是不同DNA分子共有的特點(diǎn)。 答案：D,4.（2009年江蘇啟東中學(xué)模擬）在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個(gè)氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個(gè)氫鍵。現(xiàn)有四個(gè)DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來(lái)自嗜熱菌（生活在高溫環(huán)境中）的是（ ） A.含胸腺嘧啶32%的樣品 B.含腺嘌呤17%的樣品 C.含腺嘌呤30%的樣品 D.含胞嘧啶15%的樣品,.解析：DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)在高溫條件下會(huì)分解，但不同的DNA分子，其發(fā)生分解的溫度不同。AT 之間形成2個(gè)氫鍵、GC之間形成3個(gè)氫鍵，因此GC含量越多的生物，其DNA 的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。 答案：B,7下列敘述中正確的是（ ） ADNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性取決于4種堿基配對(duì)方式的多樣B生物界的豐富多彩，起決定作用的是DNA的多樣性 C體現(xiàn)生物界多樣性的是核酸的多樣性 D沒(méi)有RNA的多樣性，就沒(méi)有蛋白質(zhì)的多樣性,.解析：DNA多樣性決定RNA多樣性，RNA多樣性決定蛋白質(zhì)多樣性，蛋白質(zhì)多樣性體現(xiàn)生物性狀多樣性。 答案：BD,8.下列關(guān)于生物大分子的敘述，正確的是（ ） A蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸分子通過(guò)肽鍵相互連接而成的高分子化合物 BDNA是一切生物遺傳信息的載體 C酶是生物體產(chǎn)生的具有催化活性的生物大分子 DRNA通常只有一條鏈，它的堿基組成與DNA完全不同,解析：本題考查的是DNA、RNA、蛋白質(zhì)幾種大分子的結(jié)構(gòu)和特性；一切生物體的遺傳信息是核酸，有些是DNA，有些是RNA。RNA通常只有一條鏈，它的堿基組成是A、U、C、G；DNA的堿基組成是A、T、C、G。 答案：AC,9.（2009年北京景山中學(xué)模擬）已知多數(shù)生物的DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，也有個(gè)別生物的DNA是單鏈的。有人從三種生物中提取核酸，經(jīng)分析它們的堿基比例如下表：,（1） 組為RNA。 （2） 組為雙鏈DNA，原因是 。 （3） 組