25-26学年高中生物人教版必修第二册课件：第3章　第2节　DNA的结构

第2节DNA的结构1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。2.过程梳理　教材新知沃森克里克螺旋A、G、C、T衍射图谱A=TG=C内部脱氧核糖—磷酸相反(1)威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微照片(　　)×提示　威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱。(2)查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系(　　)提示　查哥夫提出了在DNA中，A＝T，G＝C，并未提出碱基之间的配对关系。(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(　　)×√任务一：DNA双螺旋结构模型的构建1.组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。据此你可以得出什么结论？探究　核心知识提示　在双链DNA分子中脱氧核糖和磷酸基团排列在外侧，碱基排列在内侧。2.嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物(如图所示)，而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2 nm，据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？并作出假说。提示　嘌呤与嘧啶配对。假说一：A与T配对，G与C配对；假说二：A与C配对，G与T配对。3.请根据查哥夫碱基数据表推测，上述哪种假说是正确的？提示　分析查哥夫碱基数据表可得出腺嘌呤A与胸腺嘧啶T的相对含量大致相同，鸟嘌呤G与胞嘧啶C的相对含量大致相同，故可推测假说一正确，即A与T配对，G与C配对。1.下列关于DNA结构模型构建的叙述，错误的是A.查哥夫提供的信息为模型的构建提供了重要依据B.根据DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构C.沃森和克里克在最初构建的双螺旋结构中，认为磷酸和脱氧核糖排列 在外部，碱基排列在内部，且A与T配对，G与C配对D.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的√落实　思维方法1.DNA双螺旋结构的主要特点梳理　教材新知两反向平行脱氧核糖磷酸氢键TG2.“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 ，与磷酸基团相连的碳叫作 。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作 ，另一端有一个羟基(—OH)，称作 。DNA的两条单链走向 ，从双链的一端开始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。1′－C5′－C5′端3′端相反(1)DNA中碱基数＝磷酸数＝核糖数(　　)×提示　DNA中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数。(2)含有G、C碱基对比较多的DNA热稳定性较差(　　)提示　因G、C碱基对之间含有三个氢键，所以含有G、C碱基对比较多的DNA热稳定性较强。×(3)DNA分子中的每个磷酸均与2个脱氧核糖连接(　　)提示　DNA分子中的游离的磷酸基团只与1个脱氧核糖连接。×(4)磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架(　　)(5)DNA一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连(　　)√提示　DNA一条链上相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。×任务二：DNA的结构及相关计算如图是DNA的结构模式图，据图回答下列问题：1.说出图中①～⑩的名称。探究　核心知识提示　①胞嘧啶　②腺嘌呤　③鸟嘌呤　④胸腺嘧啶　⑤脱氧核糖　⑥磷酸　⑦胸腺嘧啶脱氧核苷酸　⑧碱基对　⑨氢键　⑩一条脱氧核苷酸链的片段2.一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？提示　一个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团。3.为什么G－C碱基对含量越多，DNA越稳定？提示　因为DNA的稳定性与氢键有关，A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，所以DNA中G与C碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。任务三：双链DNA碱基数目的相关计算规律根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：(1)A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝ (A＋G＋T＋C)。规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G(2)A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。规律二：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，简记为“补则等”。规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。A2＋T2G2＋C2互为倒数规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。核心归纳准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式2.如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是A.①为3′端，⑥为5′端B.DNA的基本骨架中所含化学元素包括 C、H、O、N、PC.一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间 通过氢键相连D.若该分子中G —C碱基对比例高，则 热稳定性较高√落实　思维方法3.已知某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.在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%B.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分子含有1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2 600个√1.材料用具曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等。2.制作过程(1)从DNA的基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基的代表物开始，通过曲别针连接成基本单位—— 模型。(2)把“脱氧核苷酸”按一定的碱基顺序依次穿在铁丝上构成一条“脱氧核苷酸链”，用同样方法制作另一条。(3)再按 方式用曲别针连接两条链，最后旋转。梳理　教材新知脱氧核苷酸碱基互补配对任务四：DNA的特性1.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？研究　核心知识提示　碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。2.为什么可以利用DNA指纹来识别身份？提示　两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。3.DNA是如何维系它的遗传稳定性的？提示　两条链上的碱基之间的氢键和每条链上的磷酸二酯键共同维持了双螺旋结构的稳定性。4.(2023·无锡高一期末)下列学习小组制作的DNA结构模型片段中，正确的是落实　思维方法√5.用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，下列说法正确的是A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对B.构成的双链DNA片段最多有12个氢键C.搭建的DNA模型中有2个游离的磷酸基团D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA片段√网络构建1234567891011121314对一对答案1234567891011121314对一对答案题组一　DNA的结构1.在DNA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B.脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖C.肽键D.磷酸—脱氧核糖—磷酸√1234567891011121314答案2.(2024·保山高一期中)下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是A.组成DNA分子的两条单链是反向平行的B.磷酸与核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架C.在双链DNA分子中，嘌呤总数等于嘧啶总数D.某环状DNA含有0个游离的磷酸基团√1234567891011121314答案3.如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是A.①和②相间排列，构成了DNA的 基本骨架B.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸C.⑤⑧所指碱基占的比例越大，DNA 越稳定D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团 和一个碱基√1234567891011121314答案1234567891011121314答案题组二　DNA双螺旋结构模型的构建及制作4.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键A.①②③ B.①③②C.③①② D.①③④√1234567891011121314答案5.某同学制作一双链DNA片段模型，现准备了若干不同类型的塑料片，如表。若想充分利用现有材料，那么还需准备脱氧核糖的塑料片数目是1234567891011121314答案A.32 B.26 C.50 D.52√1234567891011121314答案6.(2024·梅州高一期中)如图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，下列相关叙述正确的是A.a链从左向右的碱基排列顺序和b链从右向左的 碱基排列顺序相同B.c代表氢键，碱基鸟嘌呤与腺嘌呤配对、胸腺嘧 啶与胞嘧啶配对C.d处小球代表脱氧核糖，它和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架D.该模型中两个游离的磷酸基团都与五碳糖3′端的C原子相连√1234567891011121314答案1234567891011121314答案题组三　DNA分子相关计算7.某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中α链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中腺嘌呤占该链碱基的比例和β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为A.24%、13% B.23%、27%C.48%、26% D.22%、28%√1234567891011121314答案1234567891011121314答案8.某生物的碱基组成是嘌呤碱基占碱基总数的60%，嘧啶碱基占碱基总数的40%，则它不可能是A.棉花 B.绵羊C.T2噬菌体 D.烟草花叶病毒1234567891011121314√答案1234567891011121314答案9.(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是1234567891011121314答案A.单链序列脱氧核苷酸数量相等B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C.单链序列的碱基能够互补配对D.自连环化后两条单链方向相同√1234567891011121314答案10.(2023·开封高一调研)下列关于双链DNA分子的叙述，错误的是A.若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上A和T的数目也相等B.若一条链上G的数目是C的2倍，则另一条链上G的数目是C的C.若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链的相应碱基比为 4∶3∶2∶1D.若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2√1234567891011121314答案1234567891011121314答案11.(2024·南阳高一期中)设DNA分子中(A＋T)/(C＋G)＝a, (A＋C)/(G＋T)＝b，下列相关叙述正确的是A.若b等于1，可判断该DNA分子是双链B.双链DNA分子的2条单链的比值a通常不相同C.一般碱基序列不同的双链DNA分子的2个比值都不同D.若某双链DNA分子中，A＋T之和占全部碱基的44%，其中一条链中C 占该链碱基总数的21%，则另一条互补链中C占DNA分子碱基总数的 比例是17.5%√1234567891011121314答案1234567891011121314答案1234567891011121314答案12.(2023·唐山高一月考)在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C,10个G,6个A,8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则A.最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸B.所搭建的DNA分子最长为5个碱基对C.所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序D.若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有8个脱氧核苷酸1234567891011121314答案√1234567891011121314答案13.(2024·福州高一期中)DNA分子结构的发现具有划时代意义，如图为一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请回答下列问题： 1234567891011121314答案(1)图甲表明，DNA分子的空间结构呈________结构，图乙显示DNA两条链关系为___________，两条链上的碱基遵循______________原则。(2)图乙中由③④⑤组成的物质名称为_________________。1234567891011121314答案双螺旋反向平行碱基互补配对腺嘌呤脱氧核苷酸(3)DNA上携带的遗传信息蕴藏在_______________中。DNA指纹技术可以像指纹一样用来识别身份，说明DNA分子具有______性。(4)若图甲所示的DNA片段中，a链上的G＋C碱基占该链的比1234567891011121314答案碱基的排列顺序特异(1－a)/2例为a，则该DNA片段上胸腺嘧啶占__________。14.如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA中 的比值情况。据图回答下列问题：1234567891011121314(1)猪的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同，原因是_____________________________________________。不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂答案(2)上述三种生物中DNA的热稳定性最强的是________。1234567891011121314小麦答案1234567891011121314答案11234567891011121314答案(4)假如猪的某一DNA中有腺嘌呤30%，则该DNA一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的________。40%1234567891011121314答案由题意可知，A＝T＝30%，则C＝G＝(1－2×30%)÷2＝20%，则鸟嘌呤占20%。若所有鸟嘌呤均分布在DNA分子的一条链上，则一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%。