,课堂互动探究,热点考向示例,随堂达标检测,活页规范训练,第,2,节,DNA,分子的结构,课程标准,概述,DNA,分子结构的主要特点。,活动建议：,1,搜集,DNA,分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和,交流。,2,制作,DNA,分子双螺旋结构模型。,课标解读,1,概述,DNA,分子结构的主要特点。,2,制作,DNA,分子双螺旋结构模型。,3,讨论,DNA,双螺旋结构模型的构建历程。,1,模型名称：,_,模型。,2,构建者：美国生物学家,_,和英国物理学家,_,。,DNA,双螺旋结构模型的构建,DNA,双螺旋结构,沃森,克里克,(1)DNA,分子是以,4,种,_,为单位连接而成的长链，这,4,种脱氧核苷酸分别含有,_,四种碱基。,(2),威尔金斯和富兰克林提供的,DNA,衍射图谱表明,DNA,分子呈,_,结构。,(3),查哥夫测定,DNA,的分子组成，发现,_,的量总是等于,_,的量；,_,的量总是等于,_,的量。,3,构建依据,脱氧核苷酸,A,、,T,、,C,、,G,螺旋,腺嘌呤,(A),胸腺嘧啶,(T),胞嘧啶,(C),鸟嘌呤,(G),提示,DNA,的基本骨架是由磷酸,脱氧核糖构成的，位于,DNA,双螺旋的外部。,(2)DNA,中的碱基是如何配对的？位于,DNA,的什么部位？,提示,A,与,T,配对，,G,与,C,配对，位于,DNA,双螺旋的内部。,思维激活,1(1)DNA,的基本骨架是由哪些物质组成的？位于,DNA,的什么部位？,DNA,双螺旋结构模型的构建历程,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克于,1953,年共同提出,DNA,双螺旋结构模型。其构建历程如下：,1,认识基础：,DNA,分子是以,4,种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这,4,种脱氧核苷酸含有的碱基依次是,A,、,T,、,C,、,G,。,2,据,DNA,衍射图谱推算,DNA,分子是螺旋结构。,3,尝试建模：多种不同双螺旋和三螺旋结构模型。,4,否定上述模型：碱基位于螺旋的外部。,5,重新建模：将磷酸,脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在内部的双链螺旋。,6,否定：相同碱基配对违背化学规律。,7,获取重要信息：腺嘌呤,(A),的量总等于胸腺嘧啶,(T),的量；鸟嘌呤,(G),的量总等于胞嘧啶,(C),的量。,8,构建新模型：改变碱基配对方式，让,A,与,T,配对，,G,与,C,配对。,9,成功：合理解释,A,、,T,、,C,、,G,的数量关系，也能解释,DNA,的复制。,A,威尔金斯和富兰克林提供了,DNA,分子的电子显微镜图,像,B,沃森和克里克提出了,DNA,分子的双螺旋结构模型,C,查哥夫提出了,A,与,T,配对、,C,与,G,配对的正确关系,D,富兰克林和查哥夫发现,A,量等于,T,量、,C,量等于,G,量,解析,在,DNA,分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了,DNA,的衍射图谱；查哥夫发现了,A,量等于,T,量、,C,量等于,G,量。沃森和克里克在以上基础上提出了,DNA,分子的双螺旋结构。,答案,B,【,巩固,1】,下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在,DNA,分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是,(,),。,1,整体,由,_,条长链按,_,方式盘旋而成。,DNA,分子的结构,两,反向平行,骨架：由,_,和,_,交替连接组成，排列在,_,内侧：,_,2.,排列,脱氧核糖,磷酸,外侧,碱基对,两条链上的碱基通过,_,连接成碱基对，,A(,腺嘌呤,),一定与,_,配对；,G(,鸟嘌呤,),一定与,_,配对。,3,碱基互补配对原则,氢键,T(,胸腺嘧啶,),C(,胞嘧啶,),提示,通过,“,脱氧核糖,磷酸,脱氧核糖,”,间接相连。,(2),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关系如何？一个,DNA,分子中含有多少个游离磷酸基团？,提示,脱氧核糖,磷酸,碱基,111,。一个,DNA,分子中只含有,2,个游离磷酸基团。,思维激活,2(1),在,DNA,分子的一条链中，相邻两个碱基之间,是如何连接的？,1,DNA,分子的结构,(1),基本组成单位,脱氧核苷酸,(2),平面结构,一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的,3,号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键,(3,，,5,磷酸二酯键,),相连接。如图所示：,两链之间的碱基对：,A,一定与,T,配对，两碱基之间形成两个氢键；,G,一定与,C,配对，两碱基之间形成三个氢键。如图所示：,(3),立体结构,规则的双螺旋结构,两条链反向平行；,脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧；,碱基排列在内侧，且遵循碱基互补配对原则。,如图：,特别提醒,在,A,与,T,之间由两个氢键相连，在,G,与,C,之间由三个氢键相连，因此热稳定性高的,DNA,分子中含,G,与,C,的碱基对较多。,配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。,DNA,单链中相邻的碱基之间通过,“,脱氧核糖,磷酸,脱氧核糖,”,相连接，而在双链中碱基通过氢键连接。,(1),稳定性,原因：,DNA,分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。,DNA,分子双螺旋结构的中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。,DNA,分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。,(2),多样性,原因：,DNA,分子中碱基对的排列顺序多种多样。,(3),特异性,原因：生物的每一个,DNA,分子都有特定的碱基排列顺序。,2,DNA,分子结构的特性,A,DNA,分子由,4,种脱氧核苷酸组成,B,DNA,单链上相邻碱基以氢键连接,C,碱基与磷酸相连接,D,磷酸与脱氧核糖交替连接构成,DNA,双链的基本骨架,解析,DNA,双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过,“,脱氧核糖,磷酸,脱氧核糖,”,联系起来，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成,DNA,双链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。,答案,AD,【,巩固,2】,有关,DNA,分子结构的叙述，正确的是,(,多选,)(,),。,A,DNA,分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而,成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由,“,脱氧核糖,磷,酸,含氮碱基,”,交替排列而成,B,整个,DNA,分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链,中,A,T,，,G,C,C,与,DNA,分子中的碱基,G,直接相连的是脱氧核糖和碱基,C,D,每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连,示例,一,DNA,分子的结构,【,例,1】,下列有关,DNA,分子结构的叙述正确的是,(,),。,思维导图：,深度剖析,选项,A,，,DNA,分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，而内侧的碱基互补配对。选项,B,，若,DNA,分子一条链上是,A,，则另一条链上与之配对的一定是,T,，一条链上是,G,，则另一条链上与之配对的一定是,C,，反之亦然，所以双链,DNA,分子中,A,T,，,G,C,。但在单链中，,A,不一定等于,T,，,G,也不一定等于,C,。选项,C,，在同一个脱氧核苷酸中，碱基,G,与脱氧核糖直接相连；两链之间,G,与,C,互补配对。选项,D,，每个脱氧核糖均只与一个碱基相连；但除了,DNA,分子两端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖均与两个磷酸相连。,答案,C,活学巧记,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,，相应的有四种脱氧核苷酸；,三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；,两条长链：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。,【,例,2】,某个,DNA,分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多,40%,，两者之和占,DNA,分子碱基总数的,24%,，则该,DNA,分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的比值是,(,),。,示例二,DNA,分子中的碱基计算,A,28%B,24%C,14%D,44%,思维导图：,深度剖析,解答本题可结合下图进行：,答案,A,规律方法,DNA,分子中的碱基计算规律,(1),碱基互补配对原则：,A,配,T,，,G,配,C,。,(2),碱基间的数量关系,(1),使用各种材料分别,“,制作,”,若干个磷酸、脱氧核糖、碱基；将各种配件整合在一起，并连接成脱氧核苷酸链；连接两条脱氧核苷酸链，拼成,DNA,分子平面结构图；再“旋转”成双螺旋结构。,(2),根据设计计划，对制作的,DNA,分子双螺旋结构模型进行检查，对模型的不足加以修正。,制作,DNA,双螺旋结构模型,技法必备,1,制作原理,：,DNA,的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。,2,制作程序,在制作,DNA,双螺旋结构模型时，各,“,部件,”,之间需要连接。图中错误的是,(,),。,能力展示,解析,DNA,分子是由两条链组成的，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。具体连接如选项,C,、,D,。选项,B,中的连接方式是磷酸和磷酸连接，因此是错误的。,答案,B,A,沃森和克里克构建,DNA,双螺旋结构模型是建立在,DNA,是以,4,种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链基础上的,B,威尔金斯和富兰克林通过对,DNA,衍射图谱的有关数据,进行分析，得出,DNA,分子呈双螺旋结构,C,沃森和克里克曾尝试构建了多种模型,D,沃森和克里克最后受腺嘌呤,(A),的量总是等于胸腺嘧啶,(T),的量，鸟嘌呤,(G),的量总是等于胞嘧啶,(C),的量的启,发，构建出科学的模型,1.,下列关于沃森和克里克构建,DNA,双螺旋结构模型的叙述，,错误的是,(,),。,解析,沃森和克里克构建,DNA,双螺旋结构模型的依据是：早期对,DNA,分子的认识，威尔金斯和富兰克林提供的,DNA,衍射图谱；查哥夫发现的碱基之间的数量关系。威尔金斯和富兰克林只是提供了衍射图谱，根据衍射图谱推算出,DNA,呈螺旋结构的是沃森和克里克，当时也只是推算出呈螺旋结构，并不知道究竟如何螺旋。,答案,B,A,若一条链,G,的数目为,C,的,2,倍，则另一条链,G,的数目为,C,的,0.5,倍,B,若一条链,A,和,T,的数目相等，则另一条链,A,和,T,的数目,也相等,C,若一条链的,ATGC,1234,，则另一条链,相应碱基比为,2143,D,若一条链的,GT,12,，另一条链的,CA,21,2,下列对双链,DNA,分子的叙述中，不正确的一项是,(,),。,解析,根据碱基互补配对原则，在,DNA,双链分子中，,A,1,T,2,，,T,1,A,2,，,G,1,C,2,，,C,1,G,2,，所以,A,、,B,、,C,项都是正确的。而,D,项中，若一条链的,GT,12,，另一条链,CA,12,。,答案,D,A,26%,，,312,个,B,24%,，,288,个,C,24%,，,298,个,D,12%,，,144,个,3,假设一个,DNA,分子片段中，含碱基,T,共,312,个，占全部碱基的,26%,，则此,DNA,片段中碱基,G,所占百分比和数目分别是,(,),。,答案,B,50,4,种,4,50,种,4,25,种,遗传性,多样性特异性,A,B,C,D,解析,50,个脱氧核苷酸共构成了,25,个碱基对，共有排列顺序,4,25,种，由此说明由于碱基对,(,或脱氧核苷酸对,),的排列顺序的多样性，决定了,DNA,分子的多样性。,答案,D,4,由,50,个脱氧核苷酸构成的,DNA,分子，按其碱基的排列顺,序不同，决定了,DNA,的种类及特性分别是,(,),。,A,8 B,12 C,16 D,24,解析,DNA,分子遵循严格的碱基互补配对原则，,A,与,T,、,C,与,G,配对，现有,8,个,T,，需要的,A,的数量也应是,8,个，,4,种脱氧核苷酸分子中都含,1,个磷酸和,1,个脱氧核糖，除掉,A,与,T,消耗的,82,16,个