高中生物4.2DNA分子的结构(第1课时)课件苏教版必修2

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材料三 根据富兰克琳()等人对DNA的X射线衍射分析表明，DNA分子由 许多“亚单位”组成，每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链 的直径是恒定的。 以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠 定了基础。请分析回答： (1)材料一表明DNA分子是由两条________组成的，其基本单位是_______。 (2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明______________。 (3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明________________。
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(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明___________________。 (5)富兰克林等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是________；亚单位 的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的 ，这些特征表明 ______________________________________________________________。 (6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是_______ ___________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
解析答案
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5.分析以下材料，回答有关问题。 材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证 实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以 单链形式存在，而是由两条链结合形成的。 材料二 在1949年到1951年期间，科学家查哥夫()研究不同生物的DNA时 发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A 的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值 是不固定的。
分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
解析 在DNA分子中，A＝T、G＝C，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列
在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架；
DNA分子两条链反向平行；
A－T间是2个氢键，G－C间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。
解析答案
一题多变
判断正误： (1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是A、 U、C、G( × ) (2)A—T碱基对和G—C碱基对具有相同的形状和直径，使DNA分子具有稳 定的直径( √ ) (3)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构( × ) (4)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的( √ ) (5)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对( √ ) (6)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对 (√)
内容索引
一、DNA分子结构的认识过程及结构特点 二、制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律 当堂检测
一、DNA分子结构的认识过程及结构特点
1.对DNA分子结构的认识过程
知识梳理
时期 科学家
成果
20世纪30 瑞典科学 年代后期 家
不对称
证明DNA分子是 的
1951年
定量分析DNA分胸子腺的嘧啶碱(T基) 组
答案
②制作“多核苷酸长链模型”：按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧 核苷酸依次穿起来，组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷酸长链 时，方法相同，但要注意两点：一是两条长链的单核苷酸数目必须相同； 二是两条长链并排时，必须保证碱基之间能够互补配对，不能随意组装。 ③制作DNA分子平面结构模型：按照 碱基互补配对 的原则，将两条多核 苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反 。 ④制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)：把DNA分子的平面结构旋转一 下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
答案
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2.在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，圆代表 磷酸，下列叙述正确的是( ) A.方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基 B.两个圆可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链 C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上 D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同
答案
T
C
1∶1∶1
胸腺 不同
相等
胞嘧啶 T＋C
答案
合作探究
结合DNA分子双螺旋结构模型的特点，分析：
1.设在双链DNA分子中的1号链上A1＋T1＝n%，则2号链上A2＋T2的比例 为多少？整个DNA分子中A＋T的比例又是多少？据此，你有什么结论？ 分析 因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝T2＋A2＝n%。整个DNA分子 中：A＋T＝n%。即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一
答案
合作探究
如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：
1.图中的[1]、[2]、[5]、[7]的名称分别是什么？ 答案 [1]为碱基对、[2]为一条脱氧核苷酸单链片段、[5]为腺嘌呤脱氧 核苷酸、[7]为氢键。
答案
分子结构的基本骨架是怎样构成的？ 答案 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连 接，排列在外侧构成了基本骨架。 3.碱基对之间是怎样结合的？配对有什么 规律？ 答案 DNA分子两条链上的碱基通过氢键 连接成碱基对；且有一定规律：A与T配对， G与C配对。 4.该片段中，游离的磷酸基有几个？ 答案 2个。
占该链碱基总数的比例是( A )
A.35%
B.29%
C.28%
D.21%
解析 整个DNA中的A＋T占整个DNA碱基总数的44%，则G＋C占整个
DNA碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，
所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%，则G(a链上)＋C(b
链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G＋C占整个DNA分子碱基总
1.制作DNA双螺旋结构模型 (1)材料用具：硬塑方框2个(长约10 cm)，细铁丝2根(长约0.5 m)，球形塑 料片(代表磷酸)若干，双层五边形塑料片(代表脱氧核糖)若干，4种不同 颜色的长方形塑料片(代表4种不同碱基)若干，粗铁丝2根(长约10 cm)， 订书钉。 (2)实验步骤 ①组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个 脱氧核糖 、磷酸和 碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
解析答案
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学习导航 1.阅读教材P67，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。 2.结合教材P68～69，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。 3.通过制作DNA双螺旋结构模型，理解DNA分子的结构特点及相关计算。
重难点击 分子的双螺旋结构模型的特点。 分子结构的有关计算规律。
课堂导入 通过前面的学习，我们知道生物的遗传物质主要是DNA，细胞生物和部 分病毒的遗传物质都是DNA。那么DNA究竟具有怎样的结构呢？上图是 坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像和雅典奥运会中关于人类发现 DNA的过程，这就是科学家模拟的DNA模型，下面就让我们重温科学家 构建DNA模型的研究历程，分析DNA的结构特点。
课堂小结
反向平行 磷酸 脱氧核糖
互补配对
答案
ห้องสมุดไป่ตู้
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当堂检测
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1.下列关于沃森和克里克、富兰克琳、查哥夫等人在DNA分子结构构建 方面的突出贡献的说法中，正确的是( B ) A.富兰克琳提供了DNA分子的电子显微镜图像 B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型 C.查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系 D.富兰克琳和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量
答案
分子具有多样性的原因是什么？ 答案 不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目存在差异，排列顺序多种 多样。n对脱氧核苷酸可构成4n种排列次序(n为脱氧核苷酸“对”数)。
答案
1.下面对DNA结构的叙述中，错误的是( C )
活学活用
分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
分子中的两条链反向平行
分子中氢键数目和碱基数目一定相等
胞嘧啶(C)
成，发现腺嘌呤(A)的量总 查哥夫
是等于
的量，
(奥地利)
答案
富兰克 确认DNA为
1952年
螺旋
琳(英) 构成
结构，而不是由
一条链
沃森(美)
双螺旋结构
和
1953年
提出DNA分子的
克里克(
模型
英)
答案
分子的结构 (1)写出图中各部分的名称 ① 胸腺嘧啶(T) ② 脱氧核糖 ③ 磷酸 ④ 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ⑤ 碱基对 ⑥ 腺嘌呤(A) ⑦ 鸟嘌呤(G) ⑧ 胞嘧啶(C) 。
数的56%，所以G(b链上)＋C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%，推
得G占b链碱基总数的35%，所以答案选A。
解析答案
易错提醒
进行碱基计算时要注意以下几点 (1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。 (2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。 (3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。
解析答案
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3.右下面为DNA分子的结构示意图，对该图的正确描述是( ) A.②和③相间排列，构成了DNA分子的
基本骨架 B.①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸 C.④占的比例越大，DNA分子越稳定 分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、
C、T
解析答案
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4.有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则 它的其他组成应是( C ) A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶 C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶 解析 据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为T，两个脱氧核苷酸含 有两个磷酸和两个脱氧核糖。
答案
方法链接
DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆 五种元素：C、H、O、N、P； 四种碱基：A、G、C、T，相应地有四种脱氧核苷酸； 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基； 两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链； 一种螺旋：规则的双螺旋结构。
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二、制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律
知识梳理
答案
(2)从图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对 之间靠 氢键 连接。其中A－T之间是 2 个氢键，G－C之间是 3 个氢键。 (3)双螺旋结构特点 ①DNA分子是由两条链构成的，这两条链按照反向平行 的方式盘旋成双 螺旋结构。 ②DNA分子中的 脱氧核糖和磷酸 交替连接，排列在外侧，构成基本骨 架； 碱基 排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对。碱基配对的规律是： A 与T 配对， G 与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫做碱基互补配对 原则。
条链及整个DNA分子中都相等。
答案 T2＋A2＝n%；整个DNA分子中：A＋T＝n%；互补碱基之和所占
比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。
答案
分析
答案
分析
2.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条 活学活用
链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G