浙科版必修2 第三章 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點 課件（37張）.pptx

第二節(jié)dna的分子結(jié)構(gòu)和特點 第三章遺傳的分子基礎(chǔ) 通過前面的學(xué)習(xí) 我們知道生物的遺傳物質(zhì)主要是dna 細(xì)胞生物和部分病毒的遺傳物質(zhì)都是dna 那么dna究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢 如上圖是坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的dna雕像和雅典奧運會中關(guān)于人類發(fā)現(xiàn)dna的過程 這就是科學(xué)家模擬的dna模型 下面就讓我們重溫科學(xué)家構(gòu)建dna模型的研究歷程 分析dna的結(jié)構(gòu)特點 課堂導(dǎo)入 一 dna分子的結(jié)構(gòu)和特點 內(nèi)容索引 當(dāng)堂檢測 二 制作dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律 一 dna分子的結(jié)構(gòu)和特點 基礎(chǔ)梳理 1 基本單位 a t g c 脫氧核苷 脫氧核苷酸 1 該模型的構(gòu)建者 美國學(xué)者和英國學(xué)者 2 寫出圖中 的結(jié)構(gòu)名稱 沃森 克里克 a g 腺嘌呤脫氧核苷酸 氫鍵 2 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 3 dna分子結(jié)構(gòu)的主要特點 1 兩條鏈 與交替連接形成主鏈的基本骨架 排列在外側(cè) 排列在內(nèi)側(cè) 2 堿基互補配對原則 一條鏈上的a總與另一條鏈上的配對 之間形成個氫鍵 一條鏈上的總與另一條鏈上的c配對 之間形成個氫鍵 3 卡伽夫法則 在dna分子中 a g 有a g 但a t等于g c 反向平行 脫氧核糖 磷酸基團 堿基 t 不一定 2 g 3 t c t c 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)地有四種脫氧核苷酸 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) 問題探究 如圖是dna片段的結(jié)構(gòu)圖 請據(jù)圖回答下列問題 1 圖中的 1 2 5 7 的名稱分別是什么 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 2 兩條鏈之間的堿基是怎樣結(jié)合的 配對有什么規(guī)律 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 3 結(jié)構(gòu) 2 中的相鄰堿基c和a是如何連接的 答案 答案連接方式為 c 脫氧核糖 磷酸基團 脫氧核糖 a 4 該片段中 游離的磷酸基團有幾個 答案2個 5 現(xiàn)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m分子中有c g堿基對多少個 這兩個dna分子中哪個結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定 答案 分析假設(shè)m分子只有a t兩種堿基 則200個堿基形成100個堿基對 含有200個氫鍵 而實際上有260個氫鍵 即g c堿基對共60個 n分子中a t堿基對有20個 則g c堿基對有80個 氫鍵共有20 2 80 3 280個 氫鍵越多的dna分子越穩(wěn)定 答案m分子中c g堿基對共60個 n分子更穩(wěn)定 分析 dna中兩條鏈反向平行 每條鏈有一個游離的磷酸基團 一條鏈內(nèi)的相鄰堿基由脫氧核糖 磷酸基團 脫氧核糖連接 兩條鏈之間的堿基由氫鍵連接形成堿基對 a t之間有2個氫鍵 g c之間有3個氫鍵 相同長度的dna分子 g c堿基對越多 氫鍵越多 dna分子越穩(wěn)定 知識整合 拓展應(yīng)用 1 下面對dna結(jié)構(gòu)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(cè)b dna分子中的兩條鏈反向平行c dna分子中氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目一定相等d dna分子中堿基之間一一對應(yīng)配對的關(guān)系是堿基互補配對原則 解析在dna分子中 a t g c 脫氧核糖與磷酸交替連接 排列在dna外側(cè) 共同構(gòu)成dna分子的基本骨架 dna分子兩條鏈反向平行 a t間是2個氫鍵 g c間是3個氫鍵 氫鍵數(shù)目和堿基數(shù)目不相等 答案 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(jié)構(gòu)b 堿基嚴(yán)格互補配對c 嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)d 兩條脫氧核苷酸鏈反向平行 解析由圖示可以看出 dna是雙螺旋結(jié)構(gòu) 且兩條鏈之間堿基嚴(yán)格互補配對 即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù) 從題中不能看出兩條鏈的方向 答案 解析 dna分子特性 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(shù)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(jié)構(gòu)模型及有關(guān)計算規(guī)律 基礎(chǔ)梳理 1 制作dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 1 原理 雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點 2 實驗?zāi)康?通過制作dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 加深對 的理解和認(rèn)識 dna分子 dna分子結(jié)構(gòu)特點 3 制作步驟選擇材料制作若干個 連接多個 連接脫氧核苷酸長鏈 形成一個分子 dna 磷酸 脫氧核糖 堿基 脫氧核苷酸 dna 雙螺旋結(jié)構(gòu) 4 注意事項 選材時 用不同形狀 不同大小和顏色的材料分別代表 磷酸和 要選用有一定強度和韌性的支架和連接材料 脫氧核糖 不同的堿基 2 dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)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(shù)與嘧啶總數(shù) 即a g 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(xiàn) 3 在一個雙鏈dna分子中 脫氧核糖 磷酸和含氮堿基的數(shù)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 相等 t c t c 不同 1 1 1 4 4n 問題探究 結(jié)合dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點 分析 1 設(shè)在雙鏈dna分子中的1號鏈上a1 t1 n 則2號鏈上a2 t2的比例為多少 整個dna分子中a t的比例又是多少 據(jù)此 你有什么結(jié)論 答案 答案t2 a2 n 整個dna分子中 a t n 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 分析因為a1 t2 a2 t1 則 a1 t1 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 分析 2 若1號鏈上 m 則2號鏈上的比例為多少 在整個dna分子中 該比值又是多少 據(jù)此 你有什么結(jié)論 答案 在雙鏈dna分子中 非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù) 整個dna分子中 該比值是1 答案 分析 分析 m 所以互補鏈上 即在雙鏈dna分子中 非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù) 在整個dna分子中 該比值是1 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(shù) 整個dna分子中為1 知識整合 拓展應(yīng)用 3 下圖表示某同學(xué)制作的dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個片段 其中存在的錯誤有a 3處b 5處c 7處d 8處 解析制作dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 應(yīng)選用脫氧核糖 腺嘌呤 鳥嘌呤 胞嘧啶和胸腺嘧啶 圖中4個核糖錯誤 應(yīng)該換成脫氧核糖 尿嘧啶應(yīng)該換成胸腺嘧啶 腺嘌呤與胸腺嘧啶之間氫鍵數(shù)應(yīng)該換成2個 胞嘧啶和鳥嘌呤之間氫鍵數(shù)應(yīng)該換成3個 故共7處錯誤 答案 解析 4 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 解析整個dna分子中的a t占整個dna堿基總數(shù)的44 則g c占整個dna堿基總數(shù)的56 又因為其中一條鏈 a 上的g占該鏈堿基總數(shù)的21 所以與g對應(yīng)的互補鏈 b 上的c占b鏈堿基總數(shù)的21 則g a鏈上 c b鏈上 占dna分子堿基總數(shù)的21 因為總的g c占整個dna分子堿基總數(shù)的56 所以g b鏈上 c a鏈上 占dna整個分子堿基總數(shù)的35 推得g占b鏈堿基總數(shù)的35 所以答案選a 答案 解析 進(jìn)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(shù)據(jù)成倍的錯誤 2 注意提供的數(shù)據(jù)是dna雙鏈還是dna的一條單鏈 3 解題時最好畫一下簡圖 比較直觀 減少因為思路不清引起的錯誤 課堂小結(jié) 反向平行 磷酸 脫氧核糖 互補配對 當(dāng)堂檢測 1 根據(jù)堿基互補配對原則 以下堿基配對正確的是a g與tb a與ac u與td g與c 2 3 4 5 1 答案 解析 解析根據(jù)堿基互補配對原則 a與t配對 g與c配對 2 關(guān)于dna分子結(jié)構(gòu)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 絕大多數(shù)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(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的d 雙鏈dna分子中 a t g c 解析根據(jù)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(jié)束部位的每個脫氧核糖上只連著一個磷酸和一個堿基 雙鏈dna分子中 堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的 雙鏈dna分子中 根據(jù)堿基互補配對原則 有a g t c 答案 解析 2 3 4 5 1 3 下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了dna分子的結(jié)構(gòu)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(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)上的錯誤b 乙說 該圖有一處錯誤 就是u應(yīng)改為tc 丙說 該圖中核糖應(yīng)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 答案 解析 2 3 4 5 1 解析該同學(xué)要畫的為dna分子結(jié)構(gòu)圖 圖中的錯誤 五碳糖應(yīng)為脫氧核糖 堿基不應(yīng)含尿嘧啶 u 磷酸與磷酸之間無化學(xué)鍵的連接 磷酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接 2 3 4 5 1 4 dna的一條單鏈中 a g t c 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 6b 2 5 1 0c 0 4 0 4d 0 6 1 0 答案 解析根據(jù)堿基互補配對原則 在整個dna分子中 因為a t g c 所以 a g t c 的比值為1 0 在雙鏈dna分子中 一條鏈上的 a g t c 與另一條鏈上 t c a g 相等為0 4 因而互補鏈中 a g t c 2 5 解析 2 3 4 5 1 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 答案 解析 1 據(jù)圖甲推測 此dna片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是 個 5 解析圖甲中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個 胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個 根據(jù)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 2 3 4 5 1 答案 解析 2 根據(jù)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 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(guān)鍵