人教版2019高中生物必修二 3.2 DNA的结构(共26张PPT)

(共26张PPT)
第3章 基因的
第2节 DN的结构
课标要求
1.体验DNA双螺旋结构模型的构建过程，领悟模型方法在研究中的应用。 2.说出DNA结构的主要特点，举例说明碱基互补配对原则。
素养要求
1.科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基计算 的方法和规律。
2.科学探究：动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力。
三 、DNA 双螺旋结构模型的构建
二、DNA 的结构
三、制作DNA双螺旋结构模型随 堂演练 知识落实
内容索引
一 、DNA 双螺旋结构模型的构建
DNA SHLANG L10 XEAN JIE GOU MO XING DE GOU JIAN
01
构建模型1 双螺旋和三螺旋
否定
查哥夫提出DNA分子碱基
的数量特点：A=T,G=C
构建模型2 双螺旋：脱氧核糖—磷酸骨架在外部，碱 基在内部，A 与T 配对，G 与C 配 对 ，DNA 分子稳定
基础梳理 · 夯实教材基础
1 . 构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家 克里克
2.过程
DNA以4种 脱氧核苷酸 为单位连接成长链
威尔金斯和富兰克林提 供 的DNA衍射图谱
(1)威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈 螺旋结构(×)
(2)沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷酸骨架排列在螺旋外 部，碱基排列在螺旋内部( √ )
(3)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法( ) √
正误判断 · 矫正易混易错
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二 、DNA的结构
DNA DE JIE GOU
02
1.DNA的基本组成单位 脱氧核苷酸
结构模式图
5'
磷酸 4' 1'
3′2' 含氮碱基 OH 脱氧核糖
基础梳理 · 夯实教材基础
2.双螺旋结构特点
(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按 反 向 平务式盘旋成双螺旋结构。
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作 5',端一端有 一个羟基(—OH), 称作 3′, 满条单链走向 ,相条单链从5′一端到3′
一端，另一条单链从3′一端到5′一端。
(2)DNA中的脱 氧 核 糖 和磷液替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排 在内 侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：_一定与 T配 对 ，G 一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作 碱 基 互源 对
归纳提升 DNA 分子的结构分析
(1)DNA分子结构可简记为“5、4、3、2、1”,即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。
(2)DNA双链分子中磷酸、脱氧核糖和碱基之间的数量比为1:1:1。
(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)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成( × (3)DNA分子中的碱基一定存 在如下数量关系：C=T,A=G( ) ×(4)DNA 单链中的A与T的数量 一 定相等(
火
正误判断 · 矫正易混易错
1.图中的[1]、[2]、[5]、[7]的名称分别是什么
提 示 [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。
2.该片段中，游离的磷酸基团有几个 提 示 2个。
甲
深化探究 · 解决问题疑难
如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：
3.现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N 分子
中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C—G碱基对多少个 这两个DNA分子中哪个结构更
稳定
分 析 假 设M分子只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键， 而实际上有260个氢键，即G—C碱基对共60个。N 分子中A—T碱基对有20个，则G—
C碱基对有80个，氢键共有20×2+80×3=280(个),氢键越多的DNA分子结构越稳定。提 示 M 分子中有C—G碱基对共60个；N分子结构更稳定。
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作DNA双螺旋结构模型
ZHI zO DNA SHIAMG LO XIAN JIE COL MO XING
三、制
03
基础梳理 · 夯实教材基础
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。2 . 制 作 “多核苷酸长链模型”
将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷
酸数目必须 相同，碱基之间能够 互 补 配对
3.制作DNA 分子平面结构模型
按照 碱基互补配的原则，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)模型
把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
(1)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架( √ (2)双链DNA分子 中嘌呤数等于嘧啶数(
(3)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的()√
正误判断 · 矫正易混易错
人
提示 4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷 酸二酯键连接位置及C、G间氢键
数错误。
核糖
核糖
核糖
以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处 分别是什么
深化探究 · 解决问题疑难
核糖
U
G
A
C
两条链反向平行
DNA的结构 外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接
内侧：碱基互补配对
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构建[DNA的组成单位、每单位中三分了 原理物质连接方式、DNA 空间结构等
DNA 结构模型 的构建过程
随堂演练 知识落
实
sUI TANG YAN LIAN ZHI SHI LUO SH
04
1.1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于
①证明DNA是遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何储存 遗传信息④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③ C.②④
解 析 DNA双螺旋结构模型的构建为DNA复制机制的阐明奠定了基础；DNA双螺
旋结构模型的构建使人们认识到DNA通过碱基对的排列顺序来储存遗传信息，③④ 正确。
1 23456
解 析 组成脱氧核苷酸的各种分子间正确的连接方式是磷酸—脱氧核糖—含氮碱基，并
且含氮碱基应连接在脱氧核糖的1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的5号碳原子上。
1 2 3456
2.下列是脱氧核苷酸的结构图，正确的是
A B
C
3. (2019 ·滨州高一检测)下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是
A.每个DNA分子中通常都含有四种脱氧核苷酸
B.DNA分子的两条链反向平行
C.DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配 对 ，G与C配对
DVDNA分子长链的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
解 析 DNA 分子长链结束部位的脱氧核糖上连接着一个磷酸和一个碱基，其他脱氧 核糖上连接两个磷酸和一个碱基，D项错误。
12 3 456
解 析 由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间的碱基严格互补配对，
即嘌呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的方向。
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4.如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是
A.DNA是双螺旋结构
B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数 G g G
N 两条脱氧核苷酸链反向平行
A s
G
G
5.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的
A.氢键 BV脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
C.肽键 D.磷酸—脱氧核糖—磷酸
解析 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分 子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成，其连接方式如图所示，含氮碱基连接在脱氧核糖 的1号碳原子上，因此DNA单链中，相邻碱基应通过两个脱氧核糖和一个磷酸连接。
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(1)在制作模型前进行的设计中，甲处应考虑具备 6种材料，它们分别是 磷 酸 、 脱氧核糖、四种碱基；其中五边形材料表示 脱 氧 核 糖。
(2)乙表示的物质是脱氧核苷酸，a 位置的元素是 氧。制作一个乙用到了 种材料。
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磷酸 碱基
脱氧核糖
甲 乙
6.下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图，请回答下面的问题：
A①
C
T2
oG
丁
A
GCH
丙
(3)由乙连接成丙的过程，需考虑的主要有：两条链中五边形材料的顶角应呈 反向
(填“同向”或“反向”)关系；若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端应该是
磷酸，这样制作的目的是体现DNA双链 反 向 平的特点。
(4) 随机将班里某两位同学制作的单链连接成双链，不合理的地方最可能是 双 链 间 的 碱基配对不遵循碱基互补配对原则。
(5)丙到丁过程体现了DNA 分 子 (双)螺的特点，丁中排在外侧的物质是 交 替 连 接的 脱氧核糖和磷酸0
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磷酸 a 碱基
脱氧核糖 甲 乙
AT
C GH {T]-A -G C-C
丙
ATH -C=
T-A
bG
丁