高中生物DNA分子結(jié)構(gòu)新人教必修

1、會計學(xué)1高中生物高中生物DNA分子結(jié)構(gòu)新人教必修分子結(jié)構(gòu)新人教必修第1頁/共36頁課標(biāo)領(lǐng)航課標(biāo)領(lǐng)航1概述概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。分子結(jié)構(gòu)的主要特點。2制作制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。3討論討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程?！局攸c】【重點】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。分子結(jié)構(gòu)的主要特點?！倦y點】【難點】DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。分子結(jié)構(gòu)的主要特點。第1頁/共36頁第2頁/共36頁核心要點突破核心要點突破實驗探究創(chuàng)新實驗探究創(chuàng)新知能過關(guān)演練知能過關(guān)演練第第2節(jié)節(jié)DNA分分子子的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理第2頁/共36頁第3頁/共36頁基

2、礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理一、一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1對對DNA的認(rèn)識的認(rèn)識(1)DNA分子是以分子是以4種種_為單位連接而為單位連接而成的長鏈，這成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有種脫氧核苷酸分別含有_四種堿基。四種堿基。(2)腺嘌呤腺嘌呤(A)的量等于的量等于_的量，鳥嘌的量，鳥嘌呤呤(G)的量等于的量等于_的量。的量。脫氧核苷酸脫氧核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)A、T、G、C胞嘧啶胞嘧啶(C)第3頁/共36頁第4頁/共36頁2模型建立模型建立(1)建立人：沃森和克里克。建立人：沃森和克里克。(2)模型：磷酸核糖在外、堿基在內(nèi)的雙鏈模型：磷酸核糖在外、堿基在內(nèi)的雙鏈螺

3、旋。螺旋。二、二、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)分子的空間結(jié)構(gòu)1構(gòu)成：兩條脫氧核苷酸鏈按構(gòu)成：兩條脫氧核苷酸鏈按_方方式盤旋成式盤旋成_結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。反向平行反向平行雙螺旋雙螺旋第4頁/共36頁第5頁/共36頁2由脫氧核糖和由脫氧核糖和_交替連接排在外側(cè)，交替連接排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；構(gòu)成基本骨架；_在內(nèi)側(cè)，由兩條鏈上在內(nèi)側(cè)，由兩條鏈上的堿基通過的堿基通過_連接成堿基對。連接成堿基對。3堿基互補(bǔ)配對原則：堿基互補(bǔ)配對原則：A(腺嘌呤腺嘌呤)一定與一定與_配對，配對，G(鳥嘌呤鳥嘌呤)一定與一定與_配對。配對。磷酸磷酸堿基堿基氫鍵氫鍵T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)C(胞胞嘧啶嘧啶)第5頁/共36頁第6頁/共36頁

4、核心要點突破核心要點突破DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)1組成元素：組成元素：C、H、O、N、P。2基本單位：脫氧核苷酸基本單位：脫氧核苷酸(4種種)。(1)組成：每個基本單位組成：每個基本單位(即每個脫氧核苷酸即每個脫氧核苷酸)又由三個又由三個“一分子一分子”組成，即一分子磷酸、組成，即一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基。一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基。第6頁/共36頁第7頁/共36頁(2)其關(guān)系如下：其關(guān)系如下：第7頁/共36頁第8頁/共36頁3平面結(jié)構(gòu)：兩條長鏈平面結(jié)構(gòu)：兩條長鏈第8頁/共36頁第9頁/共36頁4空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)第9頁/共36頁第10頁/共36頁

5、(1)兩鏈反向平行。兩鏈反向平行。(2)兩鏈之間靠氫鍵連接。兩鏈之間靠氫鍵連接。DNA分子結(jié)構(gòu)可簡分子結(jié)構(gòu)可簡記為記為5種元素，種元素，4種堿基種堿基(脫氧核苷酸脫氧核苷酸)，3種小種小分子，分子，2條長鏈，條長鏈，1個雙螺旋。個雙螺旋。5DNA結(jié)構(gòu)的特點結(jié)構(gòu)的特點(1)穩(wěn)定性穩(wěn)定性第10頁/共36頁第11頁/共36頁是指是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。如：如：DNA分子基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替分子基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連結(jié)而成的，從頭至尾沒有變化；堿基互補(bǔ)配連結(jié)而成的，從頭至尾沒有變化；堿基互補(bǔ)配對的原則，即對的原則，即A與與T配對，配對，

6、G與與C配對也不會改配對也不會改變。變。(2)多樣性多樣性盡管組成盡管組成DNA分子的堿基只有四種，而四種堿分子的堿基只有四種，而四種堿基的配對方式只有兩種，但是堿基對的排列順基的配對方式只有兩種，但是堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，因而構(gòu)成了序可以千變?nèi)f化，因而構(gòu)成了DNA分子的多樣分子的多樣性。性。第11頁/共36頁第12頁/共36頁(3)特異性特異性每個特定的每個特定的DNA分子中都有特定的堿基對排分子中都有特定的堿基對排列順序，而特定的堿基對排列順序中有遺傳列順序，而特定的堿基對排列順序中有遺傳效應(yīng)的片段代表遺傳信息，所以每個特定的效應(yīng)的片段代表遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都儲存

7、著特定的遺傳信息，這種分子中都儲存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基對排列順序就構(gòu)成了特定的堿基對排列順序就構(gòu)成了DNA分子的分子的特異性。特異性。第12頁/共36頁第13頁/共36頁 下面關(guān)于下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯誤的是誤的是()A每個雙鏈每個雙鏈DNA分子含有四種脫氧核苷酸分子含有四種脫氧核苷酸B每個堿基分子上連接著一個磷酸和一個每個堿基分子上連接著一個磷酸和一個脫氧核酸脫氧核酸C每個每個DNA分子中堿基數(shù)磷酸數(shù)脫氧分子中堿基數(shù)磷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)核糖數(shù)D雙鏈雙鏈DNA分子中的一段含有分子中的一段含有40個胞嘧啶個胞嘧啶,就一定會同時含有就一定會同時含有40個鳥嘌

8、呤個鳥嘌呤第13頁/共36頁第14頁/共36頁【嘗試解答】【嘗試解答】B【解析】【解析】在雙鏈在雙鏈DNA分子內(nèi)部，堿基之間分子內(nèi)部，堿基之間通過氫鍵連接形成堿基對，對一個堿基來說通過氫鍵連接形成堿基對，對一個堿基來說,一側(cè)連接著一個脫氧核糖，另一側(cè)通過氫鍵一側(cè)連接著一個脫氧核糖，另一側(cè)通過氫鍵和另一個堿基相連。和另一個堿基相連。第14頁/共36頁第15頁/共36頁【探規(guī)尋律】【探規(guī)尋律】兩條鏈之間的脫氧核苷酸兩條鏈之間的脫氧核苷酸數(shù)目相等數(shù)目相等兩條鏈之間的堿基、脫氧核糖和兩條鏈之間的堿基、脫氧核糖和磷酸數(shù)目對應(yīng)相等。磷酸數(shù)目對應(yīng)相等。堿基配對的關(guān)系是：堿基配對的關(guān)系是：A(或或T)一定與一

9、定與T(或或A)配對、配對、G(或或C)一定與一定與C(或或G)配對，這就是堿配對，這就是堿基互補(bǔ)配對原則?；パa(bǔ)配對原則。A與與T之間形成之間形成2個氫鍵，個氫鍵，G與與C之間形成之間形成3個氫鍵。個氫鍵。第15頁/共36頁第16頁/共36頁構(gòu)成構(gòu)成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈以反分子的兩條脫氧核苷酸鏈以反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，雙鍵根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，雙鍵DNA中的中的含氮堿基數(shù)目的關(guān)系是：含氮堿基數(shù)目的關(guān)系是：AT、GC，而，而單鏈單鏈DNA中，則往往是中，則往往是AT、GC。第16頁/共36頁第17頁/共36頁答案：答案：D第17

10、頁/共36頁第18頁/共36頁DNA分子中堿基數(shù)量計算的規(guī)律分子中堿基數(shù)量計算的規(guī)律第18頁/共36頁第19頁/共36頁第19頁/共36頁第20頁/共36頁 (2011年衡水高一檢測年衡水高一檢測)從某生物組織從某生物組織中提取中提取DNA進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的是鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%,又知該又知該DNA的一條鏈的一條鏈(H鏈鏈)所含的堿基中所含的堿基中28%是腺嘌呤，問與是腺嘌呤，問與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占雙鏈全部堿基數(shù)的中腺嘌呤占雙鏈全部堿基數(shù)的()A26%B24%C13% D12

11、%【嘗試解答】【嘗試解答】C第20頁/共36頁第21頁/共36頁【解析解析】第21頁/共36頁第22頁/共36頁【互動探究】【互動探究】(1)若問若問H鏈的互補(bǔ)鏈中鏈的互補(bǔ)鏈中A占單鏈的百分比，占單鏈的百分比，結(jié)果如何？結(jié)果如何？(2)若若H鏈的堿基中，未給出鏈的堿基中，未給出A占占28%，請問，請問A占占H鏈全部堿基的百分比最大值為多少？鏈全部堿基的百分比最大值為多少？【提示】【提示】(1)26%。(2)54%第22頁/共36頁第23頁/共36頁實驗探究創(chuàng)新實驗探究創(chuàng)新制作制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1制作原理：制作原理：DNA的脫氧核苷酸雙鏈反向的脫氧核苷酸雙鏈反向平行，磷酸與脫

12、氧核糖交替連接，排列在外平行，磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)。堿基排列在內(nèi)側(cè)，堿基對通過氫鍵連接側(cè)。堿基排列在內(nèi)側(cè)，堿基對通過氫鍵連接,堿基互補(bǔ)配對。堿基互補(bǔ)配對。2制作程序制作程序第23頁/共36頁第24頁/共36頁第24頁/共36頁第25頁/共36頁實戰(zhàn)演練實戰(zhàn)演練現(xiàn)有用硬紙片制作的現(xiàn)有用硬紙片制作的4種脫氧核苷種脫氧核苷酸模型，樣式為酸模型，樣式為 ，請你運用所學(xué)，請你運用所學(xué)的關(guān)于的關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)知識，排列出一個平面結(jié)構(gòu)知識，排列出一個平面DNA片段圖。片段圖。(1)DNA片段由幾條鏈構(gòu)成？如何連接？片段由幾條鏈構(gòu)成？如何連接？(2)試寫出一個具體的試寫出一個具體的DNA片段圖。片

13、段圖。(3)理論上分析理論上分析(2)，一共能排出多少種片段圖，一共能排出多少種片段圖? (4)從從(2)(3)中可得出什么結(jié)論？中可得出什么結(jié)論？第25頁/共36頁第26頁/共36頁解析：解析：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以有兩條鏈，是雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以有兩條鏈，并且兩條鏈之間是反向平行的。它們之間遵并且兩條鏈之間是反向平行的。它們之間遵循堿基互補(bǔ)配對原則并通過氫鍵連接，并且循堿基互補(bǔ)配對原則并通過氫鍵連接，并且每一個堿基位置對應(yīng)每一個堿基位置對應(yīng)4種堿基，同時由于堿基種堿基，同時由于堿基排列順序的不同，導(dǎo)致排列順序的不同，導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)具有多分子結(jié)構(gòu)具有多樣性和特異性。樣性和特異性。第26頁/

14、共36頁第27頁/共36頁答案：答案：(1)兩條鏈，兩條鏈的單體間通過磷酸兩條鏈，兩條鏈的單體間通過磷酸二酯鍵連接，鏈與鏈之間借堿基間的氫鍵連二酯鍵連接，鏈與鏈之間借堿基間的氫鍵連接。接。(2)如圖所示：如圖所示：第27頁/共36頁第28頁/共36頁第28頁/共36頁第29頁/共36頁(3)48種。種。(4)DNA分子結(jié)構(gòu)具有多樣性和特異性。分子結(jié)構(gòu)具有多樣性和特異性。第29頁/共36頁第30頁/共36頁是指是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。如：如：DNA分子基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替分子基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連結(jié)而成的，從頭至尾沒有變化；堿基互

15、補(bǔ)配連結(jié)而成的，從頭至尾沒有變化；堿基互補(bǔ)配對的原則，即對的原則，即A與與T配對，配對，G與與C配對也不會改配對也不會改變。變。(2)多樣性多樣性盡管組成盡管組成DNA分子的堿基只有四種，而四種堿分子的堿基只有四種，而四種堿基的配對方式只有兩種，但是堿基對的排列順基的配對方式只有兩種，但是堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，因而構(gòu)成了序可以千變?nèi)f化，因而構(gòu)成了DNA分子的多樣分子的多樣性。性。第30頁/共36頁第31頁/共36頁【嘗試解答】【嘗試解答】B【解析】【解析】在雙鏈在雙鏈DNA分子內(nèi)部，堿基之間分子內(nèi)部，堿基之間通過氫鍵連接形成堿基對，對一個堿基來說通過氫鍵連接形成堿基對，對一個堿基來說,一側(cè)連接著一個脫氧核糖，另一側(cè)通過氫鍵一側(cè)連接著一個脫氧核糖，另一側(cè)通過氫鍵和另一個堿基相連。和另一個堿基相連。第31頁/共36頁第32頁/共36頁DNA分子中堿基數(shù)量計算的規(guī)律分子中堿基數(shù)量計算的規(guī)律第32頁/共36頁第33頁/共36頁第33頁/共36頁第34頁/共36頁 (2011年衡水高一檢測年衡水高一檢測)從某生物組織