DNA的结构-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质第2节：DNA的结构5号新课导入

昴贵宠物柯尔鸭单只售价上万元，失主肯定非常着急，如果想找回，可以凭借哪些特点呢？可靠吗？如果不可靠，那么隐藏在柯尔鸭体内唯一不会出错的身份信息到底是什么呢？新课导入1.学习DNA双螺旋结构模型构建历程，培养严谨探索的科学精神，认同多学科交叉对生物科学发展的意义。2.制作DNA双螺旋结构模型，深化对其空间结构的理解，提升模型建构能力。3.分析DNA双螺旋结构，概述其主要特点，建立结构与功能相适应的观念。学习目标知识回顾：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。C、H、O、N、P元素组成：脱氧核苷酸的组成：腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

鸟嘌呤脱氧核苷酸学生活动一：用手中的材料构建四种脱氧核苷酸，每种脱氧核苷酸2-4个。一、DNA双螺旋结构模型的构建磷酸、脱氧核糖、含氮碱基问题：脱氧核苷酸是如何连接成DNA的呢？资料2：1.DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。2.1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过磷酸二酯键(脱氧核糖的3号碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接。学生活动二：请根据上述信息，合作构建一条含4-8个脱氧核苷酸的单链。一、DNA双螺旋结构模型的构建GTCA问题：DNA仅仅是只有一条直直的链吗？资料3：物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林利用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱。DNA呈现“X”形DNA呈螺旋结构推断双螺旋、三螺旋？一、DNA双螺旋结构模型的构建资料4：1.富兰克林经数学计算发现，若DNA为三条链，则含水量约为样品的1/10，若DNA为两条链，则与样品实际含水量相符。2.二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm，相邻两核苷酸间距相等。3.富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。DNA由两条链组成、两条链相互平行且方向相反。结论：一、DNA双螺旋结构模型的构建两条链两条链相互平行两条链方向相反问题：DNA分子中两条脱氧核苷酸长链如何排布的呢？资料5：DNA外部为构成的溶液环境，碱基具有疏水性，磷酸和脱氧核糖具有亲水性。√结论：脱氧核糖和磷酸排列在DNA分子外侧，碱基分布在DNA分子的内部。问题：DNA分子中两条脱氧核苷酸长链是如何排布的呢？是下图中的哪种？（结合资料，参考细胞膜流动镶嵌模型中磷脂分子的排布规律。）……问题：排列在DNA分子内部的碱基A、T、G、C在构成碱基对时有什么规律？一、DNA双螺旋结构模型的构建ABCD在DNA中，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。资料6：1952年，奥地利生物化学家查哥夫提供了一个关于DNA中碱基数量的关键信息：结论：DNA分子中，A与T配对，G与C配对。

经沃森和克里克实践，A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，并且按照这个规律组装的DNA分子具有恒定的直径。一、DNA双螺旋结构模型的构建问题：排列在DNA分子内部的碱基A、T、G、C在构成碱基对时有什么规律？探究结论总结：1.DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，由两条链构成。2.两条链中的碱基是排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧。3.排列在内侧的碱基中A与T配对，G与C配对。4.DNA的两条链是反向平行的。一、DNA双螺旋结构模型的构建学生活动三：请根据上述信息，小组合作构建一个含4-8个碱基对的DNA双链片段。威尔金斯、克里克、沃森三人，在1962年诺贝尔生理学与医学奖富兰克林威尔金斯克里克沃森查哥夫一、DNA双螺旋结构模型的构建1.合作对象在知识背景上最好是互补的；2.对所从事的研究要有兴趣和激情等。3.要善于借鉴他人的研究成果和经验；4.要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；问题：

沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？一、DNA双螺旋结构模型的构建任务：阅读P50内容（注意图示内容），回答下列问题。1、DNA双螺旋结构的主要特点有哪些？2、脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作什么？与磷酸相连的碳叫作什么？3、DNA的一条单链具有几个末端？一端为游离的磷酸基团，称为什么？一端为羟基，称作什么？4、DNA的两条单链走向相反，一条单链是从5’-端到3’-端，那么另一条单链的走向是？二、DNA的结构１２３４AGCT下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。５６７８９10１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段即时练习(3)DNA分子中，外侧脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键牢固的连接在一起，内侧通过成千上万个氢键连接在一起，碱基对藏在双螺旋里边被保护的很好。(1)一个只有20个碱基对的DNA片段，碱基排列顺序就有4²⁰种可能。而生物体内的DNA分子通常有成千上万个碱基对，排列方式极其多样。

稳定性多样性(2)每个特定的DNA分子，都有自己特定的碱基对排列顺序。这种特定的排列顺序，储存着该DNA分子独有的遗传信息。就像每个人都有独一无二的指纹一样，不同个体的DNA，碱基排列顺序各不相同。特异性二、DNA的结构拓展：仔细阅读以下资料，总结DNA分子的三大特性课堂小结DNA的结构DNA双螺旋结构模型的构建DNA的结构科学家、研究内容、结论建模：脱氧核苷酸→单链→双链→双螺旋DNA的结构特点DNA分子的特性多样性特异性稳定性两条链反方向平行外侧、内侧碱基互补配对原则1.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是(

)A.5'-CTATGG-3'

B.5'-GATACC-3'C.5'-GGTATC-3'

D.5'-CCATAG-3'C当堂练习2.某同学计划制作一DNA片段模型，现准备了若干不同类型塑料片，如表所示。若想充分利用现有材料，那么还需准备脱氧核糖的塑料片数目是（）塑料片类型碱基G碱基C碱基A碱基T磷酸数量(个)1016161052A.32