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,第二节,DNA,的分子结构和特点,第三章遗传的分子基础,知识内容,必考要求,加试要求,核酸分子的组成,a,a,DNA,分子的结构和特点,b,b,活动：制作,DNA,双螺旋结构模型,b,b,课时,要求,1.,结合图例分析，概述,DNA,分子的双螺旋结构及特点。,2.,阅读教材图文，学会,“,制作,DNA,双螺旋结构模型,”,的构建过程。,3.,通过制作,DNA,双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。,通过前面的学习，我们知道生物的遗传物质主要是,DNA,，细胞生物和部分病毒的遗传物质都是,DNA,。那么,DNA,究竟具有怎样的结构呢？如上图是坐落于北京中关村高科技园区的,DNA,雕像和雅典奥运会中关于人类发现,DNA,的过程，这就是科学家模拟的,DNA,模型，下面就让我们重温科学家构建,DNA,模型的研究历程，分析,DNA,的结构特点。,课堂导入,一、,DNA,分子的结构和特点,内容索引,当堂检测,二、制作,DNA,双螺旋结构模型及有关计算规律,一、,DNA,分子的结构和特点,基础梳理,1.,基本单位,A,、,T,、,G,、,C,脱氧核苷,脱氧核苷酸,(1),该模型的构建者：美国学者,和英国学者,。,(2),写出图中,的结构名称。,，,，,，,。,沃森,克里克,A,G,腺嘌呤脱氧核苷酸,氢键,2.,双螺旋结构模型,3.DNA,分子结构的主要特点,(1),两条链,：,与,交替连接形成主链的基本骨架，排列在外侧；,排列在内侧。,(2),碱基互补配对原则：一条链上的,A,总与另一条链上的,配对，之间形成,个氢键；一条链上的,总与另一条链上的,C,配对，之间形成,个氢键。,(3),卡伽夫法则：在,DNA,分子中，,A,，,G,，有,A,G,，但,A,T,等于,G,C,。,反向平行,脱氧核糖,磷酸基团,碱基,T,不一定,2,G,3,T,C,T,C,方法链接,DNA,结构的,“,五、四、三、二、一,”,记忆,五种元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,；,四种碱基：,A,、,G,、,C,、,T,，相应地有四种脱氧核苷酸；,三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；,二条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；,一种螺旋：规则的双螺旋结构。,问题探究,如图是,DNA,片段的结构图，请据图回答下列问题：,1.,图中的,1,、,2,、,5,、,7,的名称分别是什么？,答案,答案,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.,两条链之间的碱基是怎样结合的？配对有什么规律？,答案,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。,3.,结构,2,中的相邻碱基,C,和,A,是如何连接的？,答案,答案,连接方式为：,C,脱氧核糖,磷酸基团,脱氧核糖,A,。,4.,该片段中，游离的磷酸基团有几个？,答案,2,个。,5.,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,CG,碱基对多少个？这两个,DNA,分子中哪个结构更稳定？,答案,分析,假设,M,分子只有,A,、,T,两种碱基，则,200,个碱基形成,100,个碱基对，含有,200,个氢键，而实际上有,260,个氢键，即,GC,碱基对共,60,个。,N,分子中,A,T,碱基对有,20,个，则,GC,碱基对有,80,个，氢键共有,20,2,80,3,280,个，氢键越多的,DNA,分子越稳定。,答案,M,分子中,CG,碱基对共,60,个；,N,分子更稳定。,分析,DNA,中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸基团；一条链内的相邻碱基由脱氧核糖,磷酸基团脱氧核糖连接；两条链之间的碱基由氢键连接形成碱基对，,AT,之间有,2,个氢键，,GC,之间有,3,个氢键；相同长度的,DNA,分子，,GC,碱基对越多，氢键越多，,DNA,分子越稳定。,知识整合,拓展应用,1.,下面对,DNA,结构的叙述中，错误的一项是,A.DNA,分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧,B.DNA,分子中的两条链反向平行,C.DNA,分子中氢键数目和碱基数目一定相等,D.DNA,分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则,解析,在,DNA,分子中，,A,T,、,G,C,，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在,DNA,外侧，共同构成,DNA,分子的基本骨架；,DNA,分子两条链反向平行；,A,T,间是,2,个氢键，,G,C,间是,3,个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。,答案,解析,2.,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,D.,两条脱氧核苷酸链反向平行,解析,由图示可以看出，,DNA,是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的方向。,答案,解析,DNA,分子特性,(1),相对稳定性：,DNA,分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。,(2),多样性：不同的,DNA,分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某,DNA,分子中有,n,个碱基对，则排列顺序有,4,n,种。,(3),特异性：每种,DNA,分子都有区别于其他,DNA,的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。,知识整合,二、制作,DNA,双螺旋结构模型及有关计算规律,基础梳理,1.,制作,DNA,双螺旋结构模型,(1),原理：,双螺旋结构的主要特点。,(2),实验目的：通过制作,DNA,双螺旋结构模型，加深对,_,的理解和认识。,DNA,分子,DNA,分子结构特点,(3),制作步骤,选择材料制作若干个,、,、,_,连接,多个,_,连接,脱氧核苷酸长链,形成,一个,分子,DNA,_,磷酸,脱氧核糖,碱基,脱氧核苷酸,DNA,双螺旋结构,(4),注意事项,选材时，用不同形状、不同大小和颜色的材料分别代表,、磷酸和,。,要选用有一定强度和韧性的支架和连接材料。,脱氧核糖,不同的碱基,2.DNA,分子双螺旋结构模型的计算规律,(1),在双链,DNA,片段中，腺嘌呤与,嘧啶相等，鸟嘌呤与,相等，即,A,，,G,。因此，嘌呤总数与嘧啶总数,，即,A,G,。,(2),的值在不同,DNA,分子中是,的，是,DNA,分子多样性和特异性的表现。,(3),在一个双链,DNA,分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例为,。,(4)DNA,分子中共有,种类型的碱基对，若某个,DNA,分子具有,n,个碱基对，则,DNA,分子可有,种组合方式。,胸腺,胞嘧啶,相等,T,C,T,C,不同,1,1,1,4,4,n,问题探究,结合,DNA,分子双螺旋结构模型的特点，分析：,1.,设在双链,DNA,分子中的,1,号链上,A,1,T,1,n%,，则,2,号链上,A,2,T,2,的比例为多少？整个,DNA,分子中,A,T,的比例又是多少？据此，你有什么结论？,答案,答案,T,2,A,2,n%,；整个,DNA,分子中：,A,T,n%,；互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个,DNA,分子中都相等。,分析,因为,A,1,T,2,，,A,2,T,1,，则：,A,1,T,1,T,2,A,2,n%,。整个,DNA,分子中：,A,T,n%,。即在双链,DNA,分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个,DNA,分子中都相等。,分析,2.,若,1,号链上：,m,，则,2,号链上,的比例为多少？在整个,DNA,分子中，该比值又是多少？据此，你有什么结论？,答案,；在双链,DNA,分子中，非互补碱基之和所占比例在两,条互补链中互为倒数，整个,DNA,分子中，该比值是,1,。,答案,分析,分析,m,，所以互补链上,。即在双链,DNA,分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数，在整个,DNA,分子中，该比值是,1,。,双链,DNA,分子中配对碱基之和的比值在两条单链和整个,DNA,分子中都相等；不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数，整个,DNA,分子中为,1,。,知识整合,拓展应用,3.,下图表示某同学制作的,DNA,双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有,A.3,处,B.5,处,C.7,处,D.8,处,解析,制作,DNA,双螺旋结构模型，应选用脱氧核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，图中,4,个核糖错误，应该换成脱氧核糖，尿嘧啶应该换成胸腺嘧啶，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间氢键数应该换成,2,个，胞嘧啶和鸟嘌呤之间氢键数应该换成,3,个，故共,7,处错误。,答案,解析,4.,某,DNA,分子中,A,T,占整个,DNA,分子碱基总数的,44%,，其中一条链,(a),上的,G,占该链碱基总数的,21%,，那么，对应的另一条互补链,(b),上的,G,占该链碱基总数的比例是,A.35%B.29%C.28%D.21%,解析,整个,DNA,分子中的,A,T,占整个,DNA,碱基总数的,44%,，则,G,C,占整个,DNA,碱基总数的,56%,，又因为其中一条链,(a),上的,G,占该链碱基总数的,21%,，所以与,G,对应的互补链,(b),上的,C,占,b,链碱基总数的,21%,，则,G(a,链上,),C(b,链上,),占,DNA,分子碱基总数的,21%,。因为总的,G,C,占整个,DNA,分子碱基总数的,56%,，所以,G(b,链上,),C(a,链上,),占,DNA,整个分子碱基总数的,35%,，推得,G,占,b,链碱基总数的,35%,，所以答案选,A,。,答案,解析,易错提醒,进行碱基计算时要注意以下几点,(1),单位是,“,对,”,还是,“,个,”,，这方面往往带来数据成倍的错误。,(2),注意提供的数据是,DNA,双链还是,DNA,的一条单链。,(3),解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。,课堂小结,反向平行,磷酸,脱氧核糖,互补配对,当堂检测,1.,根据碱基互补配对原则，以下碱基配对正确的是,A.G,与,T B.A,与,A,C.U,与,T D.G,与,C,2,3,4,5,1,答案,解析,解析,根据碱基互补配对原则：,A,与,T,配对、,G,与,C,配对。,2.,关于,DNA,分子结构的叙述，正确的是,A.,组成双链,DNA,分子的脱氧核苷酸可以只有,1,种,B.,绝大多数核糖上均连着两个磷酸和一个碱基,C.,双链,DNA,分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的,D.,双链,DNA,分子中，,A,T,G,C,解析,根据碱基互补配对原则，组成双链,DNA,分子的脱氧核苷酸至少有,2,种，其中的五碳糖为脱氧核糖；位于,DNA,分子长链结束部位的每个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链,DNA,分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链,DNA,分子中，根据碱基互补配对原则，有,A,G,T,C,。,答案,解析,2,3,4,5,1,3.,下图为某同学在学习了,DNA,分子的结构后画的含有两个碱基对的,DNA,分子片段,(,其中,代表磷酸基团,),，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是,A.,甲说：该图没有什么物质和结构上,的错误,B.,乙说：该图有一处错误，就是,U,应改为,T,C.,丙说：该图中核糖应改为脱氧核糖,D.,丁说：如果他画的是双链,RNA,分子，则该图就是正确的,答案,解析,2,3,4,5,1,解析,该同学要画的为,DNA,分子结构图，图中的错误：五碳糖应为脱氧核糖；碱基不应含尿嘧啶,(U),；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接。,2,3,4,5,1,4.DNA,的一条单链中,(A,G)/(T,C),0.4,。上述比例在其互补单链和整个,DNA,分子中分别为,A.0.4,、,0.6 B.2.5,、,1.0,C.0.4,、,0.4 D.0.6,、,1.0,答案,解析,根据碱基互补配对原则，在整个,DNA,分子中，因为,A,T,，,G,C
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