高中生物新教材同步必修第二册课件+讲义 第3章　第2节　DNA的结构

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最新人教版高中生物（必修二）同步课件DNA的结构第2节学习目标1.概述DNA结构的主要特点。2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交 叉在科学发展中的作用。3.制作DNA双螺旋结构模型。内容索引一、DNA双螺旋结构模型的构建二、DNA的结构网络构建课时对点练三、制作DNA双螺旋结构模型一、DNA双螺旋结构模型的构建1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。2.过程教材梳理沃森克里克脱氧核苷酸DNA衍射图谱A＝T，G＝CTCDNA双螺旋结构模型的构建1.DNA的两条单链由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—磷酸”的基本骨架连接而成？请结合以下资料，判断模型1、2中哪一个是科学的？资料一　嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。资料二　生物膜的流动镶嵌模型核心探讨请判断：在科学的模型下画“√”，反之画“×”。×√2.两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合以下资料进行分析：资料三　DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。资料四　嘌呤和嘧啶的分子结构图结论：___________________________________________。不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连3.请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？结论：______________________。A与T配对，G与C配对DNA双螺旋结构的特点核心归纳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结构模型构建方面的突出贡献的说法，正确的是A.威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微镜图像B.沃森和克里克提出了DNA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DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于G的量典题应用√在DNA结构模型构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱，A错误；查哥夫发现了在双链DNA中A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量，沃森和克里克在此基础上提出了A与T配对、C与G配对的正确关系，还构建了DNA双螺旋结构模型，B正确，C、D错误。2.1953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①证明DNA是遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何储存遗传信息④解释A、T、G、C的数量关系A.①③ B.②④ C.②③ D.③④√二、DNA的结构1.DNA双螺旋结构的主要特点教材梳理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，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A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强(　　)(2)一个DNA分子中1个磷酸均与2个脱氧核糖相连(　　)(3)DNA两条链上的碱基通过氢键相连(　　)(4)每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数(　　)×判断正误×√√DNA碱基数目的相关计算规律回答有关碱基互补配对原则应用的问题：核心探讨设DNA一条链为1链，互补链为2链。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＝ 。A2＋T2G2＋C2互为倒数准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式核心归纳3.下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是A.每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B.每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基C.DNA分子的基本骨架排列在外侧D.双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟 嘌呤典题应用√DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个DNA分子中通常都会含有4种脱氧核苷酸，A正确；在DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2个磷酸和1个碱基，B错误。4.(2022·广东广州高一模拟)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1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数2 600个√三、制作DNA双螺旋结构模型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，通过订书钉连接成基本单位——脱氧核苷酸模型，然后把“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，再按碱基互补配对方式用订书钉连接两条链，最后旋转。教材梳理DNA的多样性和稳定性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？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.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。核心探讨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，下列说法正确的是典题应用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10个氢键C.搭建的DNA模型中有1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√双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A－T、C－G，且互相配对的两种碱基数目彼此相等，结合表中数据可知，这些卡片最多可形成2个A－T碱基对，2个C－G碱基对，即共形成4个脱氧核苷酸对，A错误；这些卡片最多可形成2个A－T碱基对，2个C－G碱基对，而A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键，B正确；这些卡片可形成2个A－T碱基对，2个C－G碱基对，且碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数少于44种，D错误。6.在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为A.58 B.78 C.82 D.88√需要使用订书钉连接的部位有碱基与碱基的连接处、脱氧核糖与磷酸的连接处以及脱氧核糖与碱基的连接处，连接碱基与碱基需要的订书钉数目为6×2＋4×3＝24，连接脱氧核糖与磷酸需要的订书钉数目为20×2－2＝38，连接脱氧核糖与碱基需要的订书钉数目是20，故总共需要的订书钉数目是82。网络构建课时对点练题组一　DNA双螺旋结构模型的构建及制作1.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型( 表示脱氧核糖、 表示碱基、 表示磷酸基团)，其中正确的是12345678910111213√1412345678910111213DNA分子中不含碱基U，A错误；磷酸和含氮碱基都连接在脱氧核糖上，且分别位于脱氧核糖的两侧，B、D错误。142.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的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、 G、C 4种碱基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呈双螺旋结构C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学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12345678910111213√1412345678910111213沃森和克里克以DNA衍射图谱及有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，B错误。143.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.①③④12345678910111213√144.所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。DNA指纹鉴定技术的依据是不同人的DNA中不同的A.碱基种类 B.脱氧核糖排列顺序C.磷酸排列顺序 D.碱基排列顺序12345678910111213√每个DNA分子中都含有A、T、C、G 4种碱基，即不同DNA分子中的碱基种类相同，A项错误；磷酸、脱氧核糖的排列顺序是不变的，它们交替连接排列在外侧，构成DNA的基本骨架，B、C项错误。14题组二　DNA的结构5.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12345678910111213√146.DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′－AGCTGCG－3′，则另一条链与之配对的部分是A.5′－CGCAGCT－3′ B.5′－TCGACGC－3′C.5′－AGCTGCG－3′ D.5′－GCGTCGA－3′12345678910111213√147.(2022·北京丰台区高一模拟)下列关于双链DNA分子的叙述，不正确的是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的数目为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∶212345678910111213√1412345678910111213根据碱基互补配对原则，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，A正确；一条链上A的数目与另一条链上T的数目相等，一条链上G的数目与另一条链上C的数目相等，因此，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，C错误；一条链上G的数目与另一条链上C的数目相等，一条链上T的数目与另一条链上A的数目相等，因此若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2，D正确。148.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12345678910111213√1412345678910111213DNA的基本骨架是由②脱氧核糖和①磷酸交替连接而成的，A正确；②③⑨组成一个胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；氢键越多，DNA越稳定，A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，因此C与G所占比例越大，DNA越稳定，C错误；每条链的末端上的脱氧核糖只连接1个磷酸基团，D错误。149.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12345678910111213√1412345678910111213棉花和绵羊体内有DNA和RNA，其嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等；烟草花叶病毒只含单链RNA，嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不一定相等；而T2噬菌体只含双链DNA，其嘌呤碱基数和嘧啶碱基数一定相等。1410.分析某生物的双链DNA分子，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，又知一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%，则另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是A.17% B.32% C.34% D.50%√123456789101112131412345678910111213腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，则二者之和在一条链中的比例也是64%，又知一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的30%，所以这一条链中胸腺嘧啶占该链全部碱基的64%－30%＝34%，另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的34%，占整个DNA分子碱基的17%。1411.在一个双链DNA中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述错误的是A.脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝mB.碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2C.一条链中A＋T的数量为nD.G的数量为m－n12345678910111213√1412345678910111213每个脱氧核苷酸分子都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m，A正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，A＝T＝n，则C＝G＝(m－2n)/2，所以碱基之间的氢键数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，B正确、D错误；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量也为n，C正确。1412.(2022·河北邯郸高一月考)下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是A.双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团B.双链DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定D.DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构12345678910111213√双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团，A正确；双链DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，B错误。1413.某研究小组测定了多个不同双链DNA的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA中碱基数目比值的关系图。下列表示正确的是1234567891011121314√123456789101112131414.(2022·黑龙江大庆高一模拟)如图为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA中 的比值情况。据图回答问题：(1)猪的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同，原因是_____________________________________________。12345678910111213不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂同一个体的不同组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂，都含有相同的遗传物质，因此猪的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同。14(2)上述三种生物中DNA的热稳定性最强的是_____。12345678910111213小麦141234567891011121311412345678910111213(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______。由题可知，A＝T＝30%，则C＝G＝(1－2×30%)÷2＝20%，则鸟嘌呤占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%。40%1412345678910111213(5)小麦的DNA中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占碱基总数的________________。若题图中的双链DNA中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，则C＝G＝17.9%，A＝T＝32.1%。根据碱基互补配对原则，A＝(A1＋A2)÷2，若一条链的T和C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中T占该链碱基总数的32.1%×2－32.9%＝31.3%，同理，C占该链碱基总数的18.7%。31.3%、18.7%14本课结束更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com