202X_202X學(xué)年高中生物第3章第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)課件新人教版必修2

1、第2 2節(jié)DNADNA分子的結(jié)構(gòu)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)建歷程。1.DNA的基本組成單位脫氧核苷酸(1)組成:脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)模式圖如下。(2)堿基:A(腺嘌呤);G(鳥嘌呤);C(胞嘧啶);T(胸腺嘧啶)。(3)種類:腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。在DNA的一條單鏈中,相鄰的堿基A與T是通過哪種結(jié)構(gòu)連接起來的?提示: 脫氧核糖磷酸脫氧核糖。2.DNA分子的結(jié)構(gòu)(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)。(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接

2、,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對,并且堿基配對有一定的規(guī)律:A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對;G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。一二三一、理解DNA分子的結(jié)構(gòu)特點及特性1.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點一二三(1)DNA分子的基本組成單位為脫氧核苷酸,共4種,其差別是由堿基種類決定的。(2)脫氧核苷酸以磷酸二酯鍵形式聚合成脫氧核苷酸鏈。(3)兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),其基本骨架由排列在外側(cè)且通過磷酸二酯鍵交替連接的脫氧核糖和磷酸構(gòu)成。(4)兩條長鏈的堿基通過氫鍵連接成堿基對,堿基對的形成遵循堿基互補(bǔ)配對原則。一二三2.DNA分子

3、的特性(1)穩(wěn)定性:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性取決于堿基對間的氫鍵和脫氧核苷酸鏈上的磷酸二酯鍵。一二三二、DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖及信息解讀 一二三1.每個DNA片段中,游離的磷酸基團(tuán)有兩個。2.代表磷酸,代表五碳糖, 代表含氮堿基,它們之間的數(shù)量關(guān)系為1 1 1。3.和之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵。4.堿基對之間的化學(xué)鍵為氫鍵,A與T之間是兩個氫鍵,G與C之間是三個氫鍵,DNA分子中GC堿基對越多,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。5.DNA末端的兩個脫氧核糖只連接一個磷酸,其余每個脫氧核糖連接著兩個磷酸。6.若堿基對數(shù)為n,則氫鍵數(shù)在2n3n之間。一二三三、DNA分子中堿基數(shù)量的計算規(guī)律規(guī)律1:在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)堿

4、基兩兩相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律2:在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)的兩堿基之和(如A+T或C+G)占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。(單雙鏈轉(zhuǎn)化公式)規(guī)律3:DNA分子一條鏈中(A+G)/(C+T)的值等于互補(bǔ)鏈中該比值的倒數(shù),在整個DNA分子中該比值等于1。(不配對的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數(shù))規(guī)律4:DNA分子一條鏈中(A+T)/(C+G)的值與其互補(bǔ)鏈和整個DNA分子中(A+T)/(C+G)的值相等。(配對的堿基之和的比值在兩條單鏈和雙鏈中都相等)一二三規(guī)律5:不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和

5、的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。規(guī)律6:若A1/單鏈=b,則A1/雙鏈=b/2。規(guī)律7:若已知A占雙鏈的比例=c,則A1占相應(yīng)單鏈的比例無法確定,但最大值可求出,為2c,最小值為0。特別提醒堿基數(shù)量計算的兩個易錯點(1)看清所求的是某種堿基占單鏈中堿基的比例,還是雙鏈中堿基的比例。(2)看清題干中給出的數(shù)量是多少對堿基,還是多少個堿基。題型一題型二題型三題型一 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)【例1】 下圖是一個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(bǔ)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

6、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(bǔ)配對,即嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù);從圖中不能看出兩條鏈的方向。答案:D題型一題型二題型三反思領(lǐng)悟DNA的結(jié)構(gòu)特點是兩條脫氧核苷酸鏈反向平行,配對方式遵循堿基互補(bǔ)配對原則,即AT,GC。題型一題型二題型三題型二 雙鏈DNA中堿基間的數(shù)量關(guān)系【例2】 某雙鏈DNA分子中,G、C之和占全部堿基的35.8%,一條鏈中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()A.32.9%和17.1%B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%題型一題型二題型三解析:在雙鏈DNA分子中

7、, G、C之和占整個DNA分子全部堿基的比例=單鏈中G、C之和占該鏈全部堿基的比例。由此可推出每條單鏈中,G、C之和占相應(yīng)單鏈全部堿基的比例為35.8%。又因一條鏈中(設(shè)該為1鏈,其互補(bǔ)鏈為2鏈)T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,可求出A占該鏈堿基總數(shù)的比例=1-(35.8%+32.9%) =31.3%,G占該鏈堿基總數(shù)的比例=35.8%-17.1%=18.7%。2鏈中T和C占該鏈堿基總數(shù)的比例分別與1鏈中A和G占該鏈堿基總數(shù)的比例相等,分別為31.3%和18.7%。答案:B題型一題型二題型三反思領(lǐng)悟解答有關(guān)堿基計算問題的“三步曲” 題型一題型二題型三題型三 DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)

8、定性【例3】 在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中,腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵,胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵?，F(xiàn)有4種DNA樣品,根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來自嗜熱菌(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%的樣品題型一題型二題型三解析:生活在高溫環(huán)境中的嗜熱菌,其DNA分子的穩(wěn)定性高,說明兩鏈之間的氫鍵多。腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵,胞嘧啶和鳥嘌呤之間有3個氫鍵,因此胞嘧啶和鳥嘌呤含量高的DNA分子穩(wěn)定性高。A項樣品中GC占36%,B項樣品中GC占66%,C項樣品中GC占40%,D項樣品中GC占30%。答案:B反思領(lǐng)悟DNA分子由兩條脫氧核苷酸鏈組成,兩條脫氧核苷酸鏈通過堿基對間的氫鍵相連。氫鍵數(shù)量越多,DNA分子越穩(wěn)定。探究方法能力展示制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時應(yīng)注意的問題1.嚴(yán)格按照實驗操作程序,按結(jié)構(gòu)層次從小到大,從簡單到復(fù)雜依次完成。2.制作磷酸、脫氧核糖和含氮堿基的模型時,注意各分子的大小比例。3.制作含氮堿基模型時,要注意兩點。腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的一端應(yīng)剪成相互吻合的形狀。同理,鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的一端也應(yīng)剪成另一種吻合的形狀。這兩種堿基對模型的長度應(yīng)相等,以保證DNA分子中兩條平行鏈之間的距離相等。4.制作脫氧核苷酸