人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第2节 DNA的结构教课课件ppt
展开DNA双螺旋结构模型的构建1.构建者:________和__________。2.构建过程
【答案】衍射图谱 A T C G 螺旋
【答案】A=T G=C 外侧 内侧 T C(答案从左到右,从上到下)
沃森和克里克关于碱基配对方式的模型主要是受到哪位科学家研究成果的提示?_______________________________。提示:查哥夫
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分子是以4种脱氧核苷酸(碱基为A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上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分子呈螺旋结构C.沃森和克里克曾尝试构建了多种模型,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,构建出了科学的模型
【答案】B【解析】沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构。
DNA分子的结构1.DNA分子的结构写出右图中各部分的名称:①____________;②_________;③________;④________;⑤___________;⑥___________;⑦____________。
2.双螺旋结构的特点(1)DNA分子是由________单链构成的,这两条链按__________方式盘旋成双螺旋结构。(2)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。(3)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,叫作________________原则。
在DNA分子的双螺旋结构中,嘌呤和嘧啶的数量是否一定相等?____________________。提示:是
判断下列叙述的正误。(1)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。( )(2)DNA分子中的核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架。( )(3)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。( )
(4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸相连。( )(5)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。( )【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
1.理清两种关系与两种特殊的键
2.DNA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→遗传信息的多样性→生物多样性。(3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
1.DNA的基本单位是什么?四种基本单位的主要区别是什么?提示:脱氧核苷酸;碱基种类。
2.说出图中数字所指结构的名称。 提示:1-碱基对;2-脱氧核苷酸链;3-脱氧核糖;4-磷酸基团;5-腺嘌呤脱氧核苷酸;6-腺嘌呤;7-氢键。
3.为什么“G—C”含量越多的DNA越耐高温?提示:G—C之间的氢键数量是3个,而A—T之间的氢键数量是2个,所以含“G—C”越多的DNA结构越稳定,越不容易被高温破坏。4.乙比甲结构更稳定,为什么?提示:甲所示的是平面结构,乙是双螺旋结构,螺旋化使DNA分子的结构更稳定。5.不同的DNA分子哪些方面会有所不同?提示:脱氧核苷酸的数量、碱基对的排列顺序等。
1.右图为核苷酸链结构图,下列叙述不正确的是 ( )A.能构成一个完整核苷酸的是图中的bB.图中每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连
C.各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的D.若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是T【答案】A
【解析】核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基按一定的规律连接而成,图中的a为1个完整核苷酸,A错误;由题图可知,每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连,B正确;核苷酸之间通过磷酸二酯键,即图中③相连形成核苷酸链,C正确;脱氧核苷酸根据碱基不同分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是胸腺嘧啶T,D正确。
2.如图为某DNA分子的部分平面结构图,下列有关叙述,错误的是( )A.图中的①与②交替连接,构成DNA分子的基本骨架B.图中含有游离磷酸基团的一端是DNA的5′-端
C.图中的④代表的不是一分子胞嘧啶脱氧核糖核苷酸D.相邻的两个脱氧核苷酸总是通过氢键相连
【答案】D【解析】图中的①磷酸与②脱氧核糖交替连接,构成DNA分子的基本骨架,A正确;磷酸基团连在脱氧核糖的5号碳原子上,图中含有游离磷酸基团的一端是DNA的5′-端,B正确;图中④是一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一分子胞嘧啶,但不是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,C正确;两条脱氧核苷酸链相邻的两个脱氧核苷酸是通过氢键相连的,但一条脱氧核苷酸链上的两个相邻的脱氧核苷酸是通过其他化学键相连的,D错误。
【方法规律】 记忆DNA结构的“五、四、三、二、一”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;二条长链:两条反向平行的脱氧核苷酸链;一种螺旋:双螺旋结构。
DNA分子中碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
DNA中的碱基数量计算
1.已知某双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )A.34%和16%B.34%和18%C.16%和34%D.32%和18%【答案】A
【解析】由于在双链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,因此,G与C之和占每条单链碱基总数的比例也为34%,每条单链上A与T之和占66%,又因其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T=66%-32%=34%,C=34%-18%=16%,A正确。
2.在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,则( )A.b≤0.5B.b≥0.5C.鸟嘌呤为b(1/2a-1)个D.鸟嘌呤为a(1/2b-1)个【答案】D【解析】由题意可知,腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例为b,但具有的范围未知,故b可能大于、等于、小于0.5,A、B错误;该DNA分子的碱基总数是a/b,碱基数目:腺嘌呤=胸腺嘧啶=a,鸟嘌呤=胞嘧啶=1/2(a/b-2a)=a(1/2b-1)个,D正确。
【归纳拓展】 碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性(1)共性:生物种类虽不同,但碱基比例相同。
易错易混1:误认为DNA分子中“嘌呤数一定等于嘧啶数”DNA分子一般为双螺旋结构,双链DNA中嘌呤数等于嘧啶数,但其一条链中嘌呤数不一定等于嘧啶数,单链DNA分子中嘌呤数也不一定等于嘧啶数。
例1 经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,下列说法正确的是( )A.此生物体内的核酸一定是DNAB.该生物一定不含DNA而只含RNAC.若此生物只含DNA,则一定是单链的D.若此生物含DNA,则一定是双链的【答案】C【解析】因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等,故可能是只含有RNA,或同时含有DNA和RNA,或只含单链DNA。
易错易混2:错将真核生物的“染色体”等同于“遗传物质”或错将“DNA”等同于“基因”真核生物的遗传物质是DNA,遗传物质的结构和功能单位是基因——它是DNA分子中“有遗传效应”的片段,每个DNA分子有许多这样的片段。染色体则是DNA的“主要载体”——它主要由DNA和蛋白质组成(注:除染色体外,少数DNA还可存在于线粒体、叶绿体中)。其关系归纳如下:
例2 如下图所示,能正确表示染色体、DNA、基因三者之间关系的是( )【答案】C【解析】基因主要位于染色体上,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
1.(2023·广东广州期中)DNA指纹法在案件侦破中起到重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件提供证据,其中的生物学原理是( )A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同C.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同D.不同人体内的DNA空间结构不同【答案】C
【解析】不同人体内的DNA所含的碱基相同,都是A、T、C、G,A错误;人体内构成DNA的五碳糖都是脱氧核糖,B错误;DNA是人类的遗传物质,遗传信息储藏在脱氧核苷酸的排列顺序中,所以不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸顺序不同,可为案件提供证据,C正确;不同人体内DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构,D错误。
2.下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是( )A.基本组成单位是核糖核苷酸B.磷酸和五碳糖排列在内侧C.碱基对构成DNA分子的基本骨架D.具有规则的双螺旋结构【答案】D【解析】DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,A错误;磷酸和五碳糖交替连接排列在外侧,碱基排列在内侧,B错误;DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的,C错误;DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,形成规则的双螺旋结构,D正确。
3.(2023·广东东莞期末)如图为DNA的结构模式图,有关叙述正确的是( )A.①为磷酸,②为核糖B.④为胞嘧啶脱氧核苷酸C.⑨为磷酸二酯键D.两条链反向平行【答案】D
【解析】①为磷酸,②为脱氧核糖,A错误;④中磷酸属于相邻的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B错误;⑨为氢键,C错误;两条链反向平行,D正确。
4.(2023·广东名校期中)甲生物核酸的碱基比例,嘌呤占46%、嘧啶占54%;乙生物遗传物质的碱基比例,嘌呤占46%、嘧啶占54%,则甲、乙生物可能是( )A.蓝细菌、豌豆B.T2噬菌体、酵母菌C.大肠杆菌、T2噬菌体D.肺炎链球菌、烟草花叶病毒【答案】D
【解析】甲生物的核酸中嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不相等,该生物可能只含RNA,也可能既含有DNA又含有RNA,因此该生物可能是肺炎链球菌或蓝细菌或大肠杆菌,但不可能是T2噬菌体(DNA病毒,只含DNA);乙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶碱基数不相等,说明该生物的遗传物质不是DNA,即乙生物的遗传物质是RNA,应该是RNA病毒,如烟草花叶病毒。即D正确,ABC错误。
5.下列有关双链DNA分子的叙述,不正确的是( )A.若DNA分子中碱基A所占比例为a,则碱基C所占比例为1/2-aB.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为mC.如果一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上该比值为4∶3∶2∶1D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为100个【答案】C
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