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【課件版同步學(xué)案】人教版(2019)必修二 3.2 DNA的結(jié)構(gòu)(共47張PPT)

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【課件版同步學(xué)案】人教版(2019)必修二 3.2 DNA的結(jié)構(gòu)(共47張PPT)

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(共47張PPT)
2019版新人教必修2學(xué)案
2 DNA的結(jié)構(gòu)
第三章 基因的本質(zhì)
課標(biāo)要點(diǎn) 學(xué)法指導(dǎo)
概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸組成的,通常由兩條堿基互補(bǔ)配對,反向平行的長鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基的排列順序編碼了遺傳信息 1.科學(xué)探究:了解科學(xué)家構(gòu)建模型的研究歷程
2.科學(xué)思維:概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)
3.科學(xué)探究:學(xué)習(xí)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
知識導(dǎo)圖
1.構(gòu)建者:________和________。
2.構(gòu)建過程
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
沃森 
克里克
【答案】衍射圖譜 A T C G 螺旋 A=T G=C 外側(cè) 內(nèi)側(cè) T C(答案從左到右,從上到下)
提示:查哥夫。
沃森和克里克關(guān)于堿基配對方式的模型主要是受到哪位科學(xué)家研究成果的提示?
下列關(guān)于沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的敘述,錯誤的是 (  )
A.沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是建立在DNA分子是以4種脫氧核苷酸(堿基為A、T、G、C)為單位連接而成的長鏈的基礎(chǔ)上
B.威爾金斯和富蘭克林通過對DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)
C.沃森和克里克曾嘗試構(gòu)建了多種模型,但都不科學(xué)
D.沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量的啟發(fā),構(gòu)建出了科學(xué)的模型
【答案】B 
【解析】沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。
1.DNA分子的結(jié)構(gòu)
寫出下圖中各部分的名稱:
①____________;②________;③________;④________;
⑤__________;⑥___________;
⑦_(dá)_________。
DNA分子的結(jié)構(gòu)
胸腺嘧啶(T) 
脫氧核糖 
磷酸 
堿基對 
腺嘌呤(A) 
鳥嘌呤(G) 
胞嘧啶(C)
2.雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
(1)DNA分子是由________單鏈構(gòu)成的,這兩條鏈按____________方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)DNA分子中的____________________交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架;________排列在內(nèi)側(cè)。
(3)兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對。堿基配對的規(guī)律是:________與T配對,________與C配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系,叫作____________________原則。
兩條 
反向平行
脫氧核糖和磷酸 
堿基
氫鍵 
A
G 
堿基互補(bǔ)配對
提示:是的。
在DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)中,嘌呤和嘧啶的數(shù)量是否一定相等?
判斷下列敘述的正誤。
(1)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定。 (  )
(2)DNA分子中的核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。
(  )
(3)DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基。
(  )
(4)DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸-脫氧核糖-磷酸相連。 (  )
(5)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。
(  )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
DNA的結(jié)構(gòu)
[知識歸納]
1.理清兩種關(guān)系與兩類化學(xué)鍵
2.DNA的結(jié)構(gòu)特性
(1)穩(wěn)定性:DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變;兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。
(2)多樣性:DNA分子中堿基對(脫氧核苷酸對)的排列順序多種多樣,構(gòu)成了DNA的多樣性→遺傳信息的多樣性→生物多樣性。
(3)特異性:每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。
1.DNA的基本單位是什么?四種基本單位的主要區(qū)別是什么?
提示:脫氧核苷酸;堿基種類。
2.說出圖中數(shù)字的名稱。
提示:堿基對;脫氧核苷酸鏈;脫氧核糖;磷酸基團(tuán);腺嘌呤脫氧核苷酸;腺嘌呤;氫鍵。
3.為什么“G—C”含量越多的DNA越耐高溫?
提示:G—C之間的氫鍵數(shù)量是3個,而A—T之間的氫鍵數(shù)量是2個,所以含“G—C”越多則DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,越不容易被高溫破壞。
4.乙比甲結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,為什么?
提示:甲所示的是平面結(jié)構(gòu),乙是雙螺旋結(jié)構(gòu),螺旋化使DNA分子的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
5.不同的DNA分子哪些方面會有所不同?(供選:脫氧核苷酸的數(shù)量、堿基種類、基本骨架、堿基對的排列順序)
提示:脫氧核苷酸的數(shù)量和堿基對的排列順序。
【方法規(guī)律】
記憶DNA結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”
五種元素:C、H、O、N、P;
四種堿基:A、G、C、T,相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸;
三種物質(zhì):磷酸、脫氧核糖、含氮堿基;
二條長鏈:兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈;
一種螺旋:雙螺旋結(jié)構(gòu)。
[對點(diǎn)精練]
1.下圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖,下列敘述不正確的是 (  )
A.能構(gòu)成一個完整核苷酸的是圖中的b
B.圖中每個五碳糖都只有1個堿基與之直接相連
C.各核苷酸之間是通過化學(xué)鍵③連接起來的
D.若該鏈為脫氧核苷酸鏈,從堿基組成上看,缺少的堿基是T
【答案】A 
【解析】核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子堿基按一定的規(guī)律連接而成,圖中的a正確,而b中磷酸的連接位置不正確,A錯誤;由題圖可知,每個五碳糖都只有1個堿基與之直接相連,B正確;核苷酸之間通過磷酸二酯鍵即圖中③相連形成核苷酸鏈,C正確;脫氧核苷酸根據(jù)堿基不同分為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸,因此若該鏈為脫氧核苷酸鏈,從堿基組成上看,缺少的堿基是胸腺嘧啶T,D正確。
2.(2021·廣東學(xué)考)下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)的模式圖。下列敘述錯誤的是 (  )
A.分子的兩條鏈呈反向平行
B.配對的堿基間以氫鍵連接
C.脫氧核糖和堿基交替連接
D.堿基數(shù)量總是A+G=T+C
【答案】C 
【解析】DNA分子的兩條鏈呈反向平行,A正確;堿基對間以氫鍵連接,B正確;脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),C錯誤;在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中,A=T、G=C,堿基數(shù)量總是A+G=T+C,D正確。
DNA中的堿基數(shù)量計(jì)算
[知識歸納]
[對點(diǎn)精練]
1.某雙鏈DNA分子中共有堿基1 400個,其中一條單鏈上(A+T)/ (C+G)=2/5,則該DNA分子中胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是 (  )
A.150個    B.200個
C.500個   D.1 000個
【答案】C 
【解析】雙鏈DNA分子中共有堿基1 400個,其中一條單鏈上(A+T)/(C+G)=2/5,則雙鏈DNA分子中A+T占總堿基數(shù)的2/7,G+C占5/7,該DNA分子中胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是1 400×5/7÷2=500個。
2.在一個雙鏈DNA分子中,堿基總數(shù)為m,腺嘌呤堿基數(shù)為n,則下列有關(guān)敘述錯誤的是 (  )
A.脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m
B.堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m-2n)/2
C.兩條鏈中A+T的數(shù)量為2n
D.G的數(shù)量為m-n
【答案】D 
【解析】一個脫氧核苷酸分子,由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成,所以脫氧核苷酸數(shù)=磷酸數(shù)=堿基總數(shù)=m,A正確;堿基總數(shù)為m,一共有m/2個堿基對,腺嘌呤為n,則氫鍵總數(shù)為(3m-2n)/2,B正確;腺嘌呤數(shù)為n,A與T堿基互補(bǔ)配對,A=T,C正確;A與T堿基互補(bǔ)配對,A=T=n,所以C+G=m-2n,C=G=(m-2n)/2,D錯誤。
課堂·延伸提分
易錯易混1:誤認(rèn)為DNA分子中“嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù)”
DNA分子一般為“雙螺旋結(jié)構(gòu)”,雙鏈DNA中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),但其一條鏈中嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù),單鏈DNA分子中嘌呤數(shù)也不一定等于嘧啶數(shù)。
例1 經(jīng)過對某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知,該生物體內(nèi)的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判斷 (  )
A.此生物體內(nèi)的核酸一定是DNA
B.該生物一定不含DNA而只含RNA
C.若此生物只含DNA,則一定是單鏈的
D.若此生物含DNA,則一定是雙鏈的
易錯易混2:錯將真核生物的“染色體”等同于“遺傳物質(zhì)”或錯將“DNA”等同于“基因”
真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位是基因——它是DNA分子中“有遺傳效應(yīng)”的片段,每個DNA分子有許多這樣的片段。染色體則是DNA的“主要載體”——它主要由DNA和蛋白質(zhì)組成(注:除染色體外,少數(shù)DNA還可存在于線粒體、葉綠體中)。其關(guān)系歸納如下:
【答案】C 
【解析】因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等,故可能是只含有RNA,或同時(shí)含有DNA和RNA,或只含單鏈DNA。
例2 (2021·黑龍江伊春模擬)如下圖所示,能正確表示染色體、DNA、基因三者之間關(guān)系的是 (  )
【答案】C 
【解析】基因主要位于染色體上,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
小練 · 素養(yǎng)達(dá)成
1.下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法,正確的是(  )
A.威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像
B.沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
C.查哥夫提出了A與T配對,C與G配對的正確關(guān)系
D.富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量
【答案】B 
【解析】在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面,威爾金斯和富蘭克林提供了DNA衍射圖譜;查哥夫發(fā)現(xiàn)了A的量總是等于T的量、C的量總是等于G的量;沃森和克里克在此基礎(chǔ)上提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
2.下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是 (  )
A.基本組成單位是核糖核苷酸
B.磷酸和五碳糖排列在內(nèi)側(cè)
C.堿基對構(gòu)成DNA分子的基本骨架
D.具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
【答案】D 
【解析】DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸,A錯誤;磷酸和五碳糖交替連接排列在外側(cè),堿基排列在內(nèi)側(cè),B錯誤;DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接形成的,C錯誤;DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成,形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),D正確。
3.(2021·陜西西安期中)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的說法中,不正確的是 (  )
A.在一個DNA分子中總是含有兩個游離的磷酸基團(tuán)
B.DNA分子的基本骨架由“……—磷酸—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—……”構(gòu)成
C.兩條單鏈能結(jié)合在一起與氫鍵的作用密切相關(guān)
D.DNA分子中G與C所占比例越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定
【答案】A 
【解析】鏈狀的雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團(tuán),但環(huán)狀的雙鏈DNA分子不含有游離的磷酸基團(tuán),A項(xiàng)錯誤;“……—磷酸—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—……”構(gòu)成DNA分子的基本骨架,B項(xiàng)正確;兩條單鏈靠堿基對之間氫鍵的作用結(jié)合在一起,C項(xiàng)正確;DNA分子中G與C之間有3個氫鍵,A與T之間有2個氫鍵,所以C與G所占比例越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。
4.不同的雙鏈DNA分子 (  )
A.基本骨架不同 B.堿基種類不同
C.堿基配對方式不同 D.堿基對排列順序不同
【答案】D 
【解析】組成雙鏈DNA分子的基本骨架相同,都由磷酸和脫氧核糖交替排列形成,A錯誤;不同的雙鏈DNA分子都有A、T、C、G四種堿基,B錯誤;雙鏈DNA分子中都是A與T配對、C和G配對,C錯誤;不同的雙鏈DNA分子堿基對排列順序不同,D正確。
5.(2021·安徽蚌埠期末)下圖所示為DNA分子的某一片段,下列相關(guān)敘述正確的是 (  )
A.構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦
B.DNA分子中⑤相對含量越多越穩(wěn)定
C.圖中④的種類由③決定,共有5種
D.⑥構(gòu)成DNA分子的基本骨架
【答案】B 
【解析】圖中⑦為脫氧核苷酸鏈,構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核苷酸,應(yīng)是④,A項(xiàng)錯誤;⑤表示堿基C、G之間的氫鍵,DNA分子中其相對含量越多越穩(wěn)定,B項(xiàng)正確;圖中④是脫氧核苷酸,其種類由③堿基決定,共有A、G、C、T4種,C項(xiàng)錯誤;⑥是堿基對,脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架,D項(xiàng)錯誤。
6.(2021·江蘇連云港期末)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述,不正確的是 (  )
A.若DNA分子中堿基A所占比例為a,則堿基C所占比例為1/2-a
B.如果一條鏈上(A+T)/(G+C)=m,則另一條鏈上該比值也為m
C.如果一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上該比值為4∶3∶2∶1
D.由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為100個
【答案】C 
【解析】依題意知,A和T所占比例均為a,則C和G所占比例均為1/2-a,A項(xiàng)正確;如果一條鏈上(A+T)/(G+C)=m,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,可知另一條鏈上該比值也為m,B項(xiàng)正確;如果一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈上該比值為2∶1∶4∶3,C項(xiàng)錯誤;如果該DNA分子片段只含有A—T堿基對,則只含有100個氫鍵,D項(xiàng)正確。

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