高一生物下学期 4.2.1dna的结构课件 苏教版

第二节 DNA的结构和DNA的复制知识与技能 1概述DNA分子结构的主要特点。 2理解DNA分子复制的过程和意义。过程与方法 1通过DNA分子复制过程的学习，掌握同位素 标记法在生理学研究中的应用。 2通过对DNA的结构和复制的学习，学会运用 数学方法解决生物学中有关数理计算的问题。情感态度与价值观 通过DNA双螺旋结构模型的设计和制作的学 习，培养从平面到空间思维转化能力。一 DNA的结构由脱氧核糖核苷酸聚合而成的聚合体脱氧 核糖核酸链，也被称为DNA。在繁殖过程中， 亲代把它们自己DNA的一部分(通常一半，即 DNA双链中的一条)复制传递到子代中，从而完 成性状的传播。因此，化学物质DNA被称为“ 遗传微粒”。原核细胞的拟核是一个长DNA分子。真核细 胞的细胞核中有不止一条染色体，每条染色 体上含有一个或两个DNA。不过它们一般都 比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结 合在一起。DNA分子的功能是贮存决定物种 性状的几乎所有蛋白质和RNA分子的全部遗 传信息；编码和设计生物有机体在一定的时空中有序 地转录基因和表达蛋白完成定向发育的所有 程序；初步确定生物独有的性状以及和环境 相互作用时所有的应激反应。除染色体DNA 外，有极少量的DNA存在于真核细胞的线粒 体和叶绿体中。大多数病毒的遗传物质是 DNA，极少数病毒的遗传物质为RNA。 DNA的结构之谜是怎样一步步被解开的？1DNA结构的发现 (1)20世纪30年代，瑞典科学家用电子显微镜测 定出了分子的直径约为_。 (2)1951年查戈夫发现DNA分子碱基中， _ ，_ 。 (3)1952年，富兰克林确认DNA为_结构，并 且不止是由_所构成的。 (4)1953年，_和_提出了DNA分子的 _。2 nm AT CG 螺旋 一条链 沃森克里克 双螺旋结构模型2DNA的结构 (1)基本单位：名称：_结构简式：含氮碱基：_ 种类：_脱氧核苷酸A、T、C、G 4种(2)DNA分子的结构是规则的_结构： DNA分子是由_条链构成的，这两条链按 _方式盘旋成双螺旋结构。 DNA分子中的_和_交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架；_排列在内 侧。 两条链上的碱基通过_连接成碱基对。 碱基配对的规律是：A与_配对，G与_配 对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做_ _原则。双螺旋 两 反向平行 磷酸脱氧核糖 氢键氢键 TC 碱 基互补配对一、DNA分子的结构 1组成元素：C、H、O、N、P。 2基本单位：脱氧核苷酸(4种)。 (1)组成：每个基本单位(即每个脱氧核苷酸) 又由三个“一分子”组成，即一分子磷酸、一 分子脱氧核糖、一分子含氮碱基。(2)其关系如下：3平面结构：两条长链4空间结构：双螺旋结构(1)两链反向平行。 (2)两链之间靠氢键连接。 DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱 氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺 旋。5DNA结构的特点 (1)稳定性 是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。 如：DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替 连结而成的，从头至尾没有变化；碱基互补配 对的原则，即A与T配对，G与C配对也不会改 变。(2)多样性 尽管组成DNA分子的碱基只有四种，而四种 碱基的配对方式只有两种，但是碱基对的排 列顺序可以千变万化，因而构成了DNA分子 的多样性。(3)特异性 每个特定的DNA分子中都有特定的碱基对排 列顺序，而特定的碱基对排列顺序中有遗传 效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的 DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种 特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的 特异性。下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是( ) A每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸 B每个碱基分子上连接着一个磷酸和一个脱氧核 酸 C每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数 D双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一 定会同时含有40个鸟嘌呤 自主探究 _B_规范解答 在双链DNA分子内部，碱基之 间通过氢键连接形成碱基对，对一个碱基来 说，一侧连接着一个脱氧核糖，另一侧通过 氢键和另一个碱基相连。两条链之间的脱氧核苷酸数目相等两条 链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相 等。 碱基配对的关系是：A(或T)一定与T(或A) 配对、G(或C)一定与C(或G)配对，这就是碱 基互补配对原则。A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3 个氢键。 构成DNA分子的两条多核苷酸链以反向平 行方式盘旋成双螺旋结构。 根据碱基互补配对原则，双键DNA中的含 氮碱基数目的关系是：AT、GC，而单 链DNA中，则往往是AT、GC。(2011·枣庄高一检测)下面关于DNA分子结构 的叙述中，不正确的是( ) A每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸 BDNA分子的两条链反向平行 CDNA两条链上的碱基以氢键相连，且A 与T配对，G与C配对 D每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个 含氮碱基 答案： D(3)任意两不互补的碱基之和占总碱基数的50% ，AGTCACTG50%。 (4)一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两 个碱基的和，即A1T1A2T2或G1C1G2 C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。(2011·衡水高一检测)从某生物组织中提取 DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌 呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该 DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌 呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占双 链全部碱基数的( ) A26% B24% C13% D12% 自主探究 _C_思路点拨 (1)若问H链的互补链中A占单链的百分比， 结果如何？ (2)若H链的碱基中，未给出A占28%，请问A 占H链全部碱基的百分比最大值为多少？ 提示： (1)26% (2)54%1组成DNA结构的基本成分是( ) 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤、 鸟嘌呤、胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 A B C D解析： 组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸， 每个脱氧核苷酸是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱 基组成。组成DNA的含氮碱基有A、T、G、C 四种。 答案： C2制作DNA分子的双螺旋结构模型时，会发 现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子” ，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”与“ 扶手”之间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键、 遵循的原则依次是( ) 磷酸和脱氧核糖 氢键 碱基对 中 心法则 碱基互补配对 A B C D解析： 从制作DNA双螺旋结构模型的实验中 可以看出，位于最外面的“梯子”的“扶手”应该 是磷酸和脱氧核糖，而“扶手”之间的“阶梯”应 该是碱基对，连接“阶梯”的化学键应该是氢键 ，也就是说碱基和碱基之间是通过氢键相连接 的，遵循的原则是碱基互补配对原则，即腺嘌 呤和胸腺嘧啶相互配对，而鸟嘌呤和胞嘧啶相 互配对。 答案： B3在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件 ”之间需要连接。如图所示的连接中，错误的 是( )解析： 本题解题的关键是：知道脱氧核苷 酸的三个组成部分的正确连接图。相邻两脱 氧核苷酸连接时的正确位置。观察图中的四个 选项，选项A为脱氧核苷酸的结构示意图；选 项C、D只是方向上的不同，其他的连接方式 都相同，它们都为脱氧核苷酸链的片段；选项 B中相邻两脱氧核苷酸所连接位置不正确。 答案： B4(2011·杭州高一检测)一对同源染色体上的两个 DNA分子之间最可能相同的是( ) A碱基序列 B碱基数目 C碱基种类 D(AT)/(G十C)的比值答案： C5(2010·上海卷)细胞内某一DNA片段中有 30%的碱基为A，则该片段中( ) AG的含量为30% BU的含量为30% C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%解析： 根据DNA的碱基互补配对原则得知 AT30%，则GC20%。双键DNA分 子中嘌呤碱基数嘧啶碱基数50%。U是 RNA中的特有碱基，DNA分子中无碱基U。 答案： C6(2011·济宁高一检测)如图是DNA片段的 结构图，请据图回答：(1)图甲是DNA片段的_结构，图 乙是DNA片段的_结构。 (2)填出图中部分结构的名称： 2_ _、 3_、5_。(3)从图甲可以看出DNA分子中的两条链是由 _和_交替连接构成的。 (4)连接碱基对的7是_，碱基配对 的方式如下：即_与_配对； _与_配对。 (5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方 向是_的，从图乙可以看出组成DNA分 子的两条链相互缠绕形成_ 结构。解析： (1)从图中可以看出：甲表示的是 DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分 子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条 脱氧核苷酸单链片段，3表示脱氧核糖，而5 表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平 面结构可以看出：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。(4)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。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子 的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙 可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链 相互缠绕成规则的双螺旋结构。答案： (1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧 核苷酸单链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷 酸 (3)脱氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反 向平行 规则的双螺旋