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*,*,*,第,1,课时,DNA,分子的结构,第四章第二节,DNA,分子的结构和复制,1,学习导航,1.,阅读教材,P,67,，了解,DNA,双螺旋结构模型的构建过程。,2.,结合教材,P,68,69,，概述,DNA,分子的双螺旋结构模型的特点。,3.,通过制作,DNA,双螺旋结构模型，理解,DNA,分子的结构特点及相关计算。,重难点击,1.DNA,分子的双螺旋结构模型的特点。,2.DNA,分子结构的有关计算规律。,2,课堂导入,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。,3,一、,DNA,分子结构的认识过程及结构特点,当堂检测,二、制作,DNA,双螺旋结构模型及有关计算规律,内容索引,4,一、,DNA,分子结构的认识过程及结构特点,5,时期,科学家,成果,20,世纪,30,年代后期,瑞典科学家,证明,DNA,分子是,的,1951,年,查哥夫,(,奥地利,),定量分析,DNA,分子的碱基组成，发现腺嘌呤,(A),的量总是等于,的量，鸟嘌呤,(G),的量总是等于,的量,1952,年,富兰克琳,(,英,),确认,DNA,为,结构，而不是由,构成,1953,年,沃森,(,美,),和,克里克,(,英,),提出,DNA,分子的,模型,基础梳理,1.,对,DNA,分子结构的认识过程,不对称,胸腺嘧啶,(T),胞嘧啶,(C),一条链,螺旋,双螺旋结构,6,2.DNA,分子的结构,(1),写出图中各部分的名称,；,；,；,；,；,；,；,。,胸腺嘧啶,(T),脱氧核糖,磷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基对,腺嘌呤,(A),鸟嘌呤,(G),胞嘧啶,(C),7,(2),从图中可以看出，和,A,配对的一定是,T,，和,G,配对的一定是,C,，碱基对之间靠,连接。其中,A,T,之间是,个氢键，,G,C,之间是,个氢键。,(3),双螺旋结构特点,DNA,分子是由两条链构成的，这两条链按照,的方式盘旋成双螺旋结构。,DNA,分子中的,交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；,排列在内侧。,两条链上的碱基通过,_,连接成碱基对。碱基配对的规律是：,与,T,配对，,与,C,配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫做,_,原则。,氢键,2,3,反向平行,脱氧核糖和磷酸,碱基,氢键,A,G,碱基互补配对,碱基互补配对,8,如图是,DNA,片段的结构图，请据图回答下列问题：,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。,问题探究,答案,1.,图中的,1,、,2,、,5,、,7,的名称分别是什么？,9,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。,2.,两条链之间的碱基是怎样结合的？配对有什么规律？,答案,连接方式为：,C,脱氧核糖磷酸基脱氧核糖,A,。,3.,结构,2,中的相邻碱基,C,和,A,是如何连接的？,答案,答案,2,个。,4.,该片段中，游离的磷酸基有几个？,10,5.,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,C,G,碱基对多少个？这两个,DNA,分子哪个结构更稳定？,答案,M,分子中有,C,G,碱基对共,60,个；,N,分子更稳定。,答案,分析,假设,M,分子只有,A,、,T,两种碱基，则,200,个碱基，,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,对有,20,个，则,G,C,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。,分析,11,知识整合,DNA,中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸基；一条链内的相邻碱基由脱氧核糖磷酸基脱氧核糖连接；两条链之间的碱基由氢键连接形成碱基对，,A,T,之间有,2,条氢键，,G,C,之间有,3,条氢键；相同长度的,DNA,分子，,G,C,碱基对越多，氢键越多，,DNA,分子越稳定。,12,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,答案,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。,解析,13,2.,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,答案,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。,解析,14,知识拓展,(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。,15,二、制作,DNA,双螺旋结构模型及有关计算规律,16,1.,制作,DNA,双螺旋结构模型,(1),组装,“,脱氧核苷酸模型,”,：利用材料制作若干个,、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,，碱基之间能够,。,(3),制作,DNA,分子平面结构模型：按照,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,。,(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。,基础梳理,脱氧核糖,相同,互补配对,碱基互补配对,相反,17,2.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,T,C,相等,T,C,不同,111,4,4,n,18,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。,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,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,19,答案,在双链,DNA,分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，整个,DNA,分子中，该比值是,1,。,分子中，非互补碱基之和的比值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,20,知识整合,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,分子中该比值为,1,。,21,解析,每个脱氧核苷酸含有一个碱基，因为含有,4 000,个碱基对，所以含有,8 000,个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目是,2 200,对，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目是,1 800,对，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶数目相等，所以腺嘌呤的数目是,1 800,个。,拓展应用,3.,已知,1,个,DNA,分子中有,4 000,个碱基对，其中胞嘧啶有,2 200,个，这个,DNA,分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是,A.4 000,个和,900,个,B.4 000,个和,1 800,个,C.8 000,个和,1 800,个,D.8 000,个和,3 600,个,答案,解析,22,4.,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%,答案,解析,23,解析,整个,DNA,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,。,24,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，减少因为思路不清晰引起的错误。,25,课堂小结,反向平行,磷酸,脱氧核糖,互补配对,26,当堂检测,27,1.1953,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,发现,DNA,如何存储遗传信息,确定,DNA,是主要的遗传物质,发现,DNA,分子中碱基含量的规律性,为,DNA,复制机制的阐明奠定基础,A.,B.,C.,D.,2,3,4,5,1,答案,解析,双螺旋结构模型的确定解释了,DNA,为什么能存储大量遗传信息，为,DNA,半保留复制奠定了基础，因此,正确。,解析,28,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,。,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.,每个脱氧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,答案,2,3,4,1,5,解析,29,2,3,4,1,5,3.,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,答案
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