3.2DNA分子的结构课件2021-2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2(共55张PPT)

(共55张PPT)
第三章基因的本质
第2节 DNA分子的结构
思考
不同生物的遗传物质是什么？
细胞生物、DNA病毒是DNA；
RNA病毒是RNA。
一、DNA双螺旋模型的构建
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是 。
脱氧核苷酸
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
资料3、 1951 威尔金斯和富兰克林DNA的X射线衍射图谱
（a） X 形说明DNA结构是螺旋形的；
（b）菱形说明DNA分子是长链；
资料4：奥地利著名生物化学家查哥夫研究
得出：
腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，
鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。
1953 沃森和克里克
提出DNA双螺旋模型
沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
碱基
脱氧核糖
1、组成元素
C、H、O、N、P
二、DNA的分子结构
磷酸
DNA
基本单位
脱氧核苷酸
彻底水解
含氮碱基
脱氧核糖
磷
酸
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
2、基本单位
含氮碱基
磷酸
脱氧
核糖
脱氧
核糖
脱氧
核糖
脱氧
核糖
脱氧
核糖
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
典例2、DNA的基本单位种类是由下列哪项决定的
C
A．磷酸 B．脱氧核糖 C．碱基 D．元素
例题、如图所示，b是由1
分子磷酸、1分子碱基和1
分子a构成的化合物，下列
叙述正确的是
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．在禽流感病原体、幽门螺杆菌体内b均为4种
C．ATP脱去两个磷酸基团，可形成b，a为脱氧核糖
D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6种
D
平面结构
立体结构
二、DNA分子的结构
（1）由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成双螺旋结构
（2）外侧：磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成了DNA的基本骨架
（3）内侧：两条链上的碱基通过氢键连成碱基对（遵循碱基互补配对原则）
3、主要特点
5’端
5’端
3’端
3’端
碱基互补配对原则：
即：A = T G ≡ C
思考：为什么G-C碱基对比例越高的DNA就越稳定？
在双链DNA分子中：
∵ A=T，C=G
∴ A+G=C+T （ 嘌呤数=嘧啶数 ）
诊断自测
3、右图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述不正确的是
A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来
D．从碱基上看，缺少的碱基是T
A
典例1、下图为DNA分子中脱氧核苷酸的配对
连接方式，其中正确的是
A
B
B
C
D
对应训练
1、1953年沃森和克里克构建了DNA的双螺旋结构模型，推动了现代遗传学迅猛发展。如图是一个DNA分子的片段。下列叙述中错误的是
A．图中②代表氢键
B．DNA是规则的双螺旋结构
C．图中①代表腺嘌呤（A）
D．该DNA中含有4种脱氧核苷酸
C
2、有一对氢键连接的脱氧核苷酸，它的结构中
有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是
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
A
脱氧
核糖
脱氧
核糖
磷酸
T
磷酸
C
（1）稳定性：脱氧核苷酸链形成稳定的双螺旋结构。
4、ＤＮＡ分子结构的特性
①两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变。
②碱基配对的方式稳定不变。
（2）多样性：与碱基对的排列顺序有关 ☆
已知某DNA分子有n个碱基对，则该DNA可能
有（ ）种
4、ＤＮＡ分子结构的特性
4n
遗传信息：DNA中碱基的排列顺序
（3）特异性：
4、ＤＮＡ分子结构的特性
5、应用：
特定的DNA都有特定的碱基排列顺序
亲子鉴定、案件侦破
诊断自测
4、从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，
错误的是
A、碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性
B、碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性
C、一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种
D、人体内控制β珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种
D
例题、下图表示DNA
分子结构的片段，下列
叙述正确的是
A．DNA分子中 ⑤的含量越高，DNA分子越稳定
B．连接图中C和G 的结构是核糖—磷酸—核糖
C．④的种类由①决定，共有4种
D．DNA的双螺旋结构使DNA具有特异性
C
三、制作DNA双螺旋结构模型
请同学们制作DNA分子双螺旋结构模型。
例题、在制作DNA双螺旋结构模型时，各部件之间需要连接。下图中连接有错误的是
A
B
C
D
B
(1)双链DNA分子中互补碱基两两相等：
A=T， G=C
A+G=T+C =A+C=T+G
四、利用碱基互补配原则的计算规律
(2)即任意两不互补碱基的和相等
1、在双链DNA分子中
∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
(3)任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
四、利用碱基互补配原则的计算规律
（1）任意两个不互补的碱基之和
的比值：一条链与互补链互为倒数，
双链中为1。
T 1 +C 1
=
a
A1+G 1
1
a
A 2+G 2
T 2 +C2
=
2、在DNA的两条互补链中
T +C
=
1
A+G
T 1 +G 1
=
b
A1+C 1
1
b
A 2+C 2
T 2 +G2
=
T +G
=
1
A+C
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
(2)任意两个互补的碱基之和的比值：
在双链DNA及其任一条链的的比值都相等
A+T
G+C
A 2 +T 2
G 2 +C 2
A 1+T1
G 1+C1
=n
= n
= n
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
(3)在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
A+T
A+T+G+C
A 2 +T 2 +G 2 +C 2
A 2 +T 2
=
A 1 +T 1 +G 1 +C 1
A 1 +T 1
=
A 1 +T 1 +G 1 +C 1
C 1 +G 1
=
A 2 +T 2 +G 2 +C 2
C 2 +G 2
=
A+T
A+T+G+C
3、不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。
（A+C）：（T+G）=1不能反映种间差异。
（A+T）：（C+G）不同生物一般不同，
反映种间差异。
4、一般情况下，（A +T）≠（C + G），
A+T
G+C
A+T
G+C
≠1
≠1
对应训练
3、已知一个DNA中有1000个碱基对，其中鸟嘌呤有600个，
这个DNA中脱氧核苷酸数目和腺嘌呤的数目依次是
A．2000个和200个
B．2000个和400个
C．1000个和400个
D．1000个和600个
B
难度加一点
典例1、若DNA分子中一条链的碱基比为A：C：G：T=
1:1.5:2:2.5，则互补链中嘌呤与嘧啶的比为
A．5:4 B．4:3 C．3:2 D．5:2
B
典例2、已知DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，
其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是
A.则在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%
B.则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25%
C.若该DNA分子含1000个碱基对，则碱基之间的氢键数2600个
D.则该DNA分子的碱基(C+G)/(A+T)为3:2
B
《§3—2 DNA分子的结构》练习1
1、下图中字母表示特定的物质或结构，不正确的是
A、A表示脱氧核糖
B、B表示核糖核苷酸
C、C表示蛋白质
D、D表示染色体
B
2、1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是
A、DNA分子由两条反向平行的链组成
B、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
C、碱基对构成DNA分子的基本骨架
D、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C
3、下面是四位同学拼接的DNA分子一条链平面结构部分模型，正确的是
C
4、下图表示DNA片段，下列叙述中，不正确的是
A、②③④构成了DNA的基本组成单位
B、DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
C、⑤代表磷酸二酯键
D、DNA分子中非互补碱基之和恒等即A+C=T+G
C
5.甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基组成为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是
A、发菜、变形虫
B、玉米、T2噬菌体
C、硝化细菌、绵羊
D、乳酸菌、SARS病毒
D
6.比较DNA和RNA的分子组成，正确的是
A、部分碱基相同，五碳糖不同
B、碱基完全相同，五碳糖不同
C、部分碱基不同，五碳糖相同
D、碱基完全不同，五碳糖相同
A
A
7、在DNA分子双螺旋结构中，碱基对中腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断，最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是
A、含腺嘌呤7%的样品
B、含鸟嘌呤30%的样品
C、含胸腺嘧啶18%的样品
D、含胞嘧啶25%的样品
8、下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)组成DNA的基本单位是[　　]_________ 。
(2)图中1表示_________ ；2表示_________ 。
5
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
(3)若图中3为胞嘧啶，则4应是_________ 。两者之间通过 键相连。
鸟嘌呤
氢
2
8
反相平行
……TACG…
(4)图中共有_________个游离的磷酸基团。
（5）图中表示一条脱氧核苷酸链片段的是 （填数字），该链与其互补链按________ 方式构成双螺旋结构。
（6）若一条链上的碱基序列为……ATGC…，其互补链上对应的碱基序列是 。
《§3—2 DNA分子的结构》练习2
1.DNA的多样性和特异性分别决定于
A.碱基对的不同排列顺序和特定的碱基排列顺序
B.DNA的双螺旋结构和解旋酶的特异性
C、碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则
D、细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性
A
2、某生物体内的嘌呤碱基占总数的44%，嘧啶碱基占总数的56%，问该生物不可能是
A、烟草花叶病毒
B、HIV
C、T2噬菌体
D、果蝇
C
3.下列关于由a链和B链构成的某DNA分子中碱基比例的叙述，错误的是
A、a链中C所占比例与B链中C所占比例之和等于该DNA中C所占比例的两倍
B、a链中G+C所占比例等于B链中G+C所占比例，也等于双链中G十C所占比例
C、双链中A+C所占比例、A+G所占比例、T+C所占比例均相等
D、若a链中A:C:T:G=2:3:4:5，则B链中A:C:T:G=2:3:4:5
D
4.一个双链DNA分子中，G与C总和占全部碱基的1/3，其中一条单链的碱基中，G占1/4，T占2/5；那么另一条单链中的G与T分别占该单链碱基总数的比例是
A.1/4和2/5
B.1/12和4/15
C.1/12和1/6
D.1/5和4/15
B
5、DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述，正确的是
A、经半保留复制得到的DNA分子，后者比值等于1
B、前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C、当两个比值相同时，可判断这个DNA分子一定是单链
D、碱基序列不同的双链DNA分子，后者比值不同
A
A、若一条链中A和T的数目相等，则另一条链中A和T的数目也相等
B、若一条链中G的数目为C的2倍，则另一条链中G的数目为C的1/2
C、若一条链中G:T = 1:2,则另一条链中C:A = 1:2
D、若一条的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则DNA分子中相应碱基比为1∶1∶3∶3
6、下列关于双链DNA分子的叙述，不正确的是
D
7.在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部：碱基总数的54%。若其中一条链的鸟嘌呤占该链碱基总数的22%、胸腺嘧啶占28%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的
A.24%，22% B.22%，28%
C.22%，26% D.23%，27%
C
8、下面图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：
(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌吟脱氧核苷酸的数量是 个。
5
(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为 (从上往下)。
CCAGTGCGCC
(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)总是为 ，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是 。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为 、 ，由此说明了DNA分子具有特异性。
1
嘌呤数等于嘧啶数
1
1/4
再 见