3.2+DNA的结构+课件+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010203学习目标DNA结构特点体现了生命的物质性，DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力。（生命观念、科学探究）理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律。（科学思维)在DNA结构的认识过程中，充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神。（社会责任）情景一：

坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？你还记得DNA的中文名称、组成单位吗？脱氧核糖核酸A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶OPCH2

OHOOHHOHHHHH含氮碱基

4种脱氧核糖核苷酸合作探究一：请同学们自主阅读教材P48-50，梳理下列问题，并做相应勾画标注。1.归纳出对DNA双螺旋结构做出贡献的科学家？2.4种脱氧核苷酸是如何连接形成DNA的？3.DNA由几条链组成？具有怎样的立体结构？4.DNA基本骨架由哪些物质构成？它们分别位于DNA什么部位？5.DNA中碱基如何配对？它们位于DNA什么部位？01DNA双螺旋结构模型的构建01DNA双螺旋结构模型的构建建立者：沃森和克里克沃森（J.D.Watson，1928-）克里克（F.Crick，1916-2004）我能帮你理解生物学内容我能帮你理解晶体学原理01DNA双螺旋结构模型的构建建立过程：120世纪30年代科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。A腺嘌呤脱氧核苷酸T胸腺嘧啶脱氧核苷酸G鸟嘌呤脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸01DNA双螺旋结构模型的构建建立过程：21951年11月英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。威尔金斯富兰克林（X意味着DNA分子是螺旋的）01DNA双螺旋结构模型的构建建立过程：3沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP模型一：外：碱基内：磷酸-脱氧核糖

×模型二：外：磷酸-脱氧核糖

内：碱基NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP（已知碱基疏水，磷酸基团亲水）×√碱基如何配对？查哥夫01DNA双螺旋结构模型的构建建立过程：41952年奥地利生物化学家查哥夫发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，而碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。01DNA双螺旋结构模型的构建建立过程：51962年沃森、克里克、威尔金斯三人共享了当年的诺贝尔生理与医学奖，获奖理由为发现DNA为双螺旋分子结构。威尔金斯克里克沃森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的量等于T的量、C的量等于G的量实战训练

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.①③B.②④C.②③D.③④实战训练

02DNA的结构脱氧核苷酸OPCH2

OHOOHHOHHH

HH碱基

磷酸

5’1’2’3’4’脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C，与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。C、H、O、N、P1.DNA的基本单位：

3.脱氧核苷酸的组成：

一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶2.DNA的元素组成：

02DNA的结构4.双链DNA的结构特点：

TGCAGTTGACCA5′3′3′5′DNA分子平面结构图磷酸基团端称作5’-端羟基(-OH)端称作3’-端DNA是由

组成的，这两条链按

方式盘旋成双螺旋结构。外侧：

和

交替连接，构成基本骨架；

排列在内侧。两条链上的碱基通过

连接，形成

，且遵循

。脱氧核糖磷酸碱基氢键碱基对两条单链反向平行

碱基互补配对原则A=T（2个氢键）；G≡C（3个氢键）注意：G与C含量越高，氢键越多，DNA结构越稳定。碱基对氢键02DNA的结构5.DNA的结构特性：

AACCAGTTCGGT两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。①稳定性长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。②多样性特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。③特异性02DNA的结构①一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？②一个脱氧核糖连接几个磷酸？③两条链的碱基间；一条链上相邻的两个碱基分别通过什么连接？④A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定，为什么？A+T含量为40%的DNA分子G与C含量更多，氢键更多，更稳定。1个或2个2个游离的磷酸基团氢键；脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖思考：03制作DNA双螺旋结构模型1、下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（）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T”C．丙说：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”实战训练

A．①处为T，④为胸腺嘧啶核糖核苷酸B．正常情况下，该DNA分子中的嘌呤数与嘧啶数相等C．该片段共包含了8个脱氧核苷酸、5种碱基D．若该DNA分子中A、T碱基对的比例较高，热稳定性较高实战训练

2、下图表示DNA分子结构的片段，下列叙述正确的是（

）实战训练

3、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(

)卡片类型脱氧核糖磷酸碱基ATGC卡片数量10102332A.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.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连D.最多可构建44种不同碱基序列的DNA04DNA分子中的相关计算规律一：氢键数目

A与T之间两个氢键，C与G之间三个氢键，其中C与G对数(或相对含量)越多，DNA分子越稳定。例题1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中总共含有_____个氢键。1000个碱基对共有2000个碱基A=240氢键数=240×2+760×3=2760G+C=2000-480=1520A+T=480T=240G=C=1520÷2=76004DNA分子中的相关计算规律二：

A=T，C=G

A+G=

?+?

A+C=

?+?

在整个双链DNA中：

T+C==?

50%T+G

=推论2：推论1：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链双链DNA中，A=T、C=G，则嘌呤碱基总数等于嘧啶总数；或任意两个不互补碱基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G，为总数的50%。例题2：某生物细胞DNA的碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，那么，胞嘧啶的分子数占（）A.11%B.22% C.28%D.44%04DNA分子中的相关计算规律三：

A2+C2+G2+T2=A1+T1A1+C1+G1+T1T2+A2=T+A1链碱基数m2链碱基数mA1=

T2，T1=A2在整个双链DNA中：A+C+G+T双链碱基数2mA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链mm简记为:互补则等A2+T2设，求=？A1+T2A1+T1+G1+C1=nA2+T2+G2+C2A

+T

=？A

+T

+G

+C

n

n双链DNA中，互补的两个碱基之和占全部碱基的比等于在任何一条单链中，这两个碱基之和占单链全部碱基数的比。

例题3：某DNA中G+C占整个DNA碱基总数的56%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是（）

A.35%B.29% C.28%

D.21%04DNA分子中的相关计算规律四：

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。在DNA双链中：

A=T，G=CA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链

A2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=m设，求=？A+TG+C=？mm互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同。例题4：DNA的一个单链中（A+T）/（G+C）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。04DNA分子中的相关计算规律五：

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。在DNA双链中：

A=T，G=C简记为:不补则倒A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链

A2+G2T2+C2A1+G1T1+C1=b设，求=？A+GT+C=？1/b1非互补碱基之和比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1。例题5：DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。1.某双链DNA分子中含有200个碱基对，其中一条链上的A:T:G:C=1:2:3:4。下列有关该DNA分子的叙述，正确的是（）

A.含有4个游离的磷酸基团

B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个

C.4种碱基A:T:G:C=3:3:7:7

D.可能的碱基排列方式共有4200种实战训练

2．