学习导航1.1.阅读教材P47“DNAP47“DNA双螺旋结构模型的构建”，了解科学家构建模型的研究历程，体验持之以恒的奋斗精神。2.2.结合教材图3 31111，分析教材P49“DNAP49“DNA分子的结构模式图”，理解并掌握DNADNA分子的双螺旋结构模型的特点。3.3.学习制作(zhzu)DNA(zhzu)DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关的计算规律。重难点击分子的双螺旋结构模型的特点。分子结构的有关计算规律。第1页/共37页第一页，共38页。课堂导入通过前面的学习，我们知道生物的遗传物质主要是DNA，细胞生物和部分病毒的遗传物质都是DNA。那么DNA究竟具有怎样的结构呢？上图是坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像和雅典奥运会中关于人类发现(fxin)DNA的过程，这就是科学家模拟的DNA模型，下面就让我们重温科学家构建DNA模型的研究历程，分析DNA的结构特点。第2页/共37页第二页，共38页。一、DNA双螺旋结构模型(mxng)的构建和主要特点当堂(dn tn)检测二、制作DNA双螺旋结构模型及有关(yugun)计算规律内容索引第3页/共37页第三页，共38页。一、DNA双螺旋结构(jigu)模型的构建和主要特点 第4页/共37页第四页，共38页。基础(jch) 梳理双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建(u jin)(1)构建构建(u jin)者：美国生物学家者：美国生物学家 和英国物理学家和英国物理学家 。(2)过程过程沃森克里克脱氧(tu yng)核苷酸DNA衍射图谱外部骨架A=T，G=C 相同碱基TC第5页/共37页第五页，共38页。分子分子(fnz)的结构的结构(1)写出图中各部分的名称： ； ； ； ； ；_； ； 。(2)从图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对之间靠 连接。其中(qzhng)AT之间是_个氢键，GC之间是 个氢键。胸腺嘧啶(m dn)脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶氢键32第6页/共37页第六页，共38页。(3)双螺旋结构特点DNA分子是由两条链组成的，这两条链按 方式(fngsh)盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。两条链上的碱基通过 连接成碱基对。碱基配对的规律是： 与T配对， 与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做_原则。反向(fn xin)平行脱氧核糖和磷酸(ln sun)氢键AG碱基互补配对碱基第7页/共37页第七页，共38页。如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列(xili)问题：答答案案(d n)1为为碱碱基基对对、2为为一一条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸单单链链片片段段、5为为腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷酸、苷酸、7为氢键。为氢键。问题(wnt)探究答案1.图中的1、2、5、7的名称分别是什么？第8页/共37页第八页，共38页。答答案案DNA分分子子(fnz)两两条条链链上上的的碱碱基基通通过过氢氢键键连连接接成成碱碱基基对对；且且有有一一定定规规律：律：A与与T配对，配对，G与与C配对。配对。2.两条链之间的碱基是怎样结合的？配对(pi du)有什么规律？答案答案(d n)连接方式为：连接方式为：C脱氧核糖磷酸基脱氧核糖脱氧核糖磷酸基脱氧核糖A。3.结构2中的相邻碱基C和A是如何连接的？答案第9页/共37页第九页，共38页。答案答案(d n)2个。个。4.该片段(pin dun)中，游离的磷酸基有几个？答案(d n)第10页/共37页第十页，共38页。答案答案(d n)M分子中有分子中有CG碱基对共碱基对共60个；个；N分子更稳定。分子更稳定。5.现有M、N两个均含有(hn yu)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(hn yu)20个腺嘌呤，那么M分子中有CG碱基对多少个？这两个DNA分子中哪个结构更稳定？答案(d n)分分析析假设M分子只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即GC碱基对共60个。N分子中AT对有20个，则GC对有80个，氢键共有202803280个，氢键越多的DNA分子越稳定。 分析第11页/共37页第十一页，共38页。知识(zh shi)整合DNA中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸(ln sun)基；一条链内的相邻碱基由脱氧核糖磷酸(ln sun)基脱氧核糖连接；两条链之间的碱基由氢键连接形成碱基对，AT之间有2条氢键，GC之间有3条氢键；相同长度的DNA分子，GC碱基对越多，氢键越多，DNA分子越稳定。第12页/共37页第十二页，共38页。拓展(tuzhn)应用1.下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧分子中的两条链反向平行分子中氢键数目和碱基数目一定(ydng)相等分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则答案(d n)解析解解析析在DNA分子中，AT、GC，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架；DNA分子两条链反向平行；AT间是2个氢键，GC间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。 第13页/共37页第十三页，共38页。2.如图是一个DNA分子(fnz)的片段，从图中不能得到的信息是答案(d n)解析(ji x)是双螺旋结构B.碱基严格互补配对C.嘌呤数等于嘧啶数D.两条脱氧核苷酸链反向平行解解析析由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的方向。第14页/共37页第十四页，共38页。知识拓展(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接(linji)的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。第15页/共37页第十五页，共38页。二、制作DNA双螺旋结构模型及有关(yugun)计算规律 第16页/共37页第十六页，共38页。1.制作制作(zhzu)DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型(1)组装组装“脱氧核苷酸模型脱氧核苷酸模型”：利用材料制作：利用材料制作(zhzu)若干个若干个 、磷磷酸酸和和碱碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。基，组装成若干个脱氧核苷酸。(2)制制作作(zhzu)“多多核核苷苷酸酸长长链链模模型型”：将将若若干干个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸依依次次穿穿起起来来，组组成成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 ，碱基之间能够，碱基之间能够 。(3)制作制作(zhzu)DNA分子平面结构模型：按照分子平面结构模型：按照 的的原原则则，将将两两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向 。 (4)制制作作(zhzu)DNA分分子子的的立立体体结结构构(双双螺螺旋旋结结构构)模模型型：把把DNA分分子子平平面面结结构构旋转一下，即可得到一个旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。分子的双螺旋结构模型。基础(jch) 梳理脱氧核糖相同(xin tn)互补配对碱基互补配对相反第17页/共37页第十七页，共38页。分子双螺旋结构模型的计算规律分子双螺旋结构模型的计算规律(1)在在双双链链DNA片片段段中中，腺腺嘌嘌呤呤与与 嘧嘧啶啶相相等等，鸟鸟嘌嘌呤呤与与 相相等等，即即A ，G 。因此，嘌呤总数与嘧啶总数。因此，嘌呤总数与嘧啶总数 ，即，即AG 。(2) 的值在不同的值在不同DNA分子中是分子中是 的，是的，是DNA分子多样性和特异性分子多样性和特异性的表现的表现(bioxin)。(3)在一个双链在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例为分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例为 。(4)DNA分分子子中中共共有有 种种类类型型的的碱碱基基对对，若若某某个个DNA分分子子具具有有n个个碱碱基基对对，则则DNA分子可有分子可有 种组合方式。种组合方式。胸腺胞嘧啶CT相等(xingdng)TC不同(b tn)11144n第18页/共37页第十八页，共38页。结合DNA分子双螺旋结构模型的特点(tdin)，分析：答答案案(d n)T2A2n%；整整个个DNA分分子子中中：ATn%；互互补补碱碱基之和所占比例在任意一条链及整个基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。分子中都相等。问题(wnt)探究分分析析因为A1T2，A2T1，则：A1T1T2A2n%。整个DNA分子中：ATn%。即在双链DNA分子中，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。1.设在双链DNA分子中的1号链上A1T1n%，则2号链上A2T2的比例为多少？整个DNA分子中AT的比例又是多少？据此，你有什么结论？分析答案第19页/共37页第十九页，共38页。答案(d n)分析(fnx)第20页/共37页第二十页，共38页。知识(zh shi)整合双链DNA分子中配对(pi du)碱基之和的比值在两条单链和整个DNA分子中都相等；不配对(pi du)的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数，整个DNA分子中为1。第21页/共37页第二十一页，共38页。拓展(tuzhn)应用3.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个(zh ge)DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是A.4 000个和900个 B.4 000个和1 800个C.8 000个和1 800个 D.8 000个和3 600个答案(d n)解析解解析析每个脱氧核苷酸含有一个碱基，因为含有4 000个碱基对，所以含有8 000个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目是2 200对，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目是1 800对，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶数目相等，所以腺嘌呤的数目是1 800个。第22页/共37页第二十二页，共38页。解解析析整整个个DNA中中的的AT占占整整个个DNA碱碱基基总总数数的的44%，则则GC占占整整个个DNA碱碱基基总总数数的的56%，又又因因为为其其中中一一条条链链(a)上上的的G占占该该链链碱碱基基总总数数的的21%，所所以以与与G对对应应的的互互补补链链(b)上上的的C占占b链链碱碱基基总总数数的的21%，则则G(a链链上上)C(b链链上上)占占DNA分分子子(fnz)碱碱基基总总数数的的21%。因因为为总总的的GC占占整整个个DNA分分子子(fnz)碱碱基基总总数数的的56%，所所以以G(b链链上上)C(a链链上上)占占DNA整整个个分分子子(fnz)碱碱基基总总数数的的35%，推推得得G占占b链碱基总数的链碱基总数的35%，所以答案选，所以答案选A。4.某DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么(n me)，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是A.35% % % %答案(d n)解析第23页/共37页第二十三页，共38页。易错提醒进行碱基计算时要注意以下几点进行碱基计算时要注意以下几点(1)单位是单位是“对对”还是还是“个个”，这方面往往带来数据成倍的错误。，这方面往往带来数据成倍的错误。(2)注意提供注意提供(tgng)的数据是的数据是DNA双链还是双链还是DNA的一条单链。的一条单链。(3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。第24页/共37页第二十四页，共38页。课堂小结反向(fn xin)平行磷酸(ln sun)脱氧核糖互补(h b)配对第25页/共37页第二十五页，共38页。当堂(dn tn)检测第26页/共37页第二十六页，共38页。年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于发现DNA如何存储遗传信息确定DNA是主要的遗传物质发现DNA分子(fnz)中碱基含量的规律性 为DNA复制机制的阐明奠定基础A. B.C. D.23451答案(d n)解解析析双双螺螺旋旋结结构构模模型型的的确确定定解解释释了了DNA为为什什么么能能存存储储大大量量遗遗传传信信息息，为为DNA半保留复制奠定了基础，因此半保留复制奠定了基础，因此(ync)正确。正确。解析第27页/共37页第二十七页，共38页。2.关于DNA分子结构的叙述，正确的是A.组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有(zhyu)1种B.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C.双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的D.双链DNA分子中，ATGC23415解解析析根根据据碱碱基基互互补补(h b)配配对对原原则则，组组成成双双链链DNA分分子子的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸至至少少有有2种种，其其中中的的五五碳碳糖糖为为脱脱氧氧核核糖糖；位位于于DNA分分子子长长链链结结束束部部位位的的每每个个脱脱氧氧核核糖糖上上只只连连着着一一个个磷磷酸酸和和一一个个碱碱基基；双双链链DNA分分子子中中，碱碱基基的的数数目目和和脱脱氧氧核核糖糖的的数数目目是是相相等等的的；双双链链DNA分分子子中中，根根据据碱碱基基互互补补(h b)配配对对原原则则，有有AGTC。解析(ji x)答案第28页/共37页第二十八页，共38页。234153.下图为某同学在学习了DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA分子片段(其中代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价(pngji)，其中正确的是答案(d n)解析(ji x)A.甲说：该图没有什么物质和结构上的错误B.乙说：该图有一处错误，就是U应改为TC.丙说：该图中核糖应改为脱氧核糖D.丁说：如果他画的是双链RNA分子，则该图就是正确的第29页/共37页第二十九页，共38页。23415的一条单链中(AG)/(TC)。上述(shngsh)比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为、0.6 、0.4 、答案(d n)解析(ji x)解解析析根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为AT，GC，所以(AG)/(TC)的比值为。在双链DNA分子中，一条链上的(AG)/(TC)与另一条链上(TC)/(AG)的值相等，为，因而互补链中(AG)/(TC)，互为倒数。第31页/共37页第三十一页，共38页。5.下面(xi mian)图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：23415(1)据图甲推测(tuc)，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_个。5解解析析图图甲甲中中显显示示的的一一条条链链上上鸟鸟嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的数数量量是是4个个，胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的数数量量是是1个个，根根据据(gnj)碱碱基基互互补补配配对对原原则则，其其互互补补链链上上还还有有1个个鸟鸟嘌嘌呤脱氧核苷酸。呤脱氧核苷酸。答案解析第32页/共37页第三十二页，共38页。(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列(pili)顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列(pili)顺序为_(从上往下)。23415解解析析看看清清楚楚图图甲甲中中各各列列所所示示的的碱碱基基种种类类是是读读出出脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链碱碱基基序序列列(xli)的关键。的关键。答案(d n)解析CCAGTGCGCC第33页/共37页第三十三页，共38页。(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(AG)/(TC)总是为_， 由 此 证 明 DNA分 子 (fnz)中 碱 基 的 数 量 关 系 是_。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为_、_，由此说明了DNA分子(fnz)具有特异性。23415答案(d n)解析(ji x)1嘌呤数等于嘧啶数11/4第34页/共37页第三十四页，共38页。本课结束(jish)更多精彩内容请登录(dnl)：第36页/共37页第三十六页，共38页。感谢您的观看(gunkn)！第37页/共37页第三十七页，共38页。内容(nirng)总结学习导航。1.阅读教材P47“DNA双螺旋结构模型的构建”，了解科学家构建模型。3.学习制作DNA双螺旋结构模型，进一步理解其结构特点并掌握有关。DNA中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸基。分子中氢键数目(shm)和碱基数目(shm)一定相等。C.嘌呤数等于嘧啶数。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目(shm)不同，排列顺序多种多样。(2)制作“多核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链第三十八页，共38页。