3.2DNA的结构课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

DNA的结构 第三章 第2节 新知探究一　DNA的结构及其模型构建 问题探究 资料1:20世纪30年代,人们已经认识到DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链;组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每1种含有1个特定的碱基。思考讨论下列问题。 问题(1):每个脱氧核苷酸是由哪些小分子组成的?组成DNA的碱基有哪几种?尝试构建脱氧核苷酸的结构模型。 提示:脱氧核糖、磷酸和含氮碱基。腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。 问题(2):DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一种成分中? 提示:N存在于含氮碱基中,P存在于磷酸基团中。 问题(3):脱氧核苷酸长链是如何构成具有双螺旋结构的DNA分子的?配对有什么规律? 提示:两条脱氧核苷酸长链反向平行,通过碱基对连接在一起。A与T配对,G与C配对。 问题(4):下图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型,请找出图中的错误有几处,分别是什么。 提示:4处;核糖应为脱氧核糖;碱基U应为T;磷酸二酯键连接位置应该在脱氧核糖与磷酸基团之间;C、G间氢键数应为三个。 问题(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、N分子中有C—G碱基对各多少个?这两个DNA分子中哪个结构更稳定? 提示:由题意可知M分子中有A—T碱基对 40个,C—G碱基对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分子越稳定,因此N分子更稳定。 资料2:某研究小组绘制了DNA分子的两种结构模型图,试回答下列问题。 问题(6):每个DNA片段中游离的磷酸基团有几个? 提示:2个。 问题(7):在DNA分子的一条单链中相邻的碱基如何连接? 提示:在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。 问题(8):DNA的空间结构有什么特点? 提示:是规则的双螺旋结构。 归纳总结 DNA分子的结构 (1)结构图示 (2)图示解读 基本组 成元素 . 组成物质 [①] ,[②] ,[③]磷酸 基本组 成单位 [④] ,共4种 整体结构 由两条链按 方式盘旋成双螺旋结构 结构 特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 内侧 碱基之间通过氢键连接;遵循 原则,即T( )一定与[⑥]腺嘌呤配对,C ( )一定与[⑦]鸟嘌呤配对 C、H、O、N、P 碱基 脱氧核糖 脱氧核苷酸 反向平行 碱基互补配对 胸腺嘧啶 胞嘧啶 拓展 DNA分子的结构特性 (1)稳定性:DNA中脱氧核糖和磷酸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:DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,构成了DNA的多样性。 (3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 新知探究二　DNA结构中碱基的数量关系 问题探究 活动:观察教材P50图3-8“DNA的结构模式图”,可以看出碱基之间通过氢键连接形成碱基对,遵循碱基互补配对原则,双链DNA分子中碱基数量存在如下关系: 思考下列问题。 问题(1):任意两种不互补的碱基数量之和占总碱基数的比例是多少? 提示:50%。 问题(2):若一条链中互补的两种碱基之和占该单链碱基数的比例为m,则该DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例及其互补链中两种碱基之和占该单链碱基数的比例分别是多少? 问题(3):若一条链中两种不互补碱基之和的比值为n,则其互补链中该比值为多少? 问题(5):若已知碱基对数为n,A有m个,则氢键数为多少? 提示:碱基总数为2n个,A有m个,则C=G=(2n-2m)/2=n-m(个)。氢键数量为3(n-m)+2m=3n-m(个)。 双链DNA分子中碱基的最基本数量关系 一个双链DNA分子中,A=T、C=G,则A+G=C+T,即“ 碱基总数等于 碱基总数”。 归纳总结 嘌呤 嘧啶 1.下列是脱氧核苷酸的结构图正确的是(　 　) 即时应用 D 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。 2.下列能正确表示DNA片段的示意图的是(　 　) D 解析:DNA中存在T,不存在U,可排除A项;DNA分子的两条链是反向平行的,而不是B项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析);A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,可排除C项。 解析:DNA分子长