第3章 第2节 DNA的结构（word教参）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019）

第2节　DNA的结构 [课标要求]1.了解DNA双螺旋结构的构建历程(科学思维)。2.理解并掌握DNA双螺旋结构模型的特点及有关计算规律(生命观念)。 知识点1　DNA双螺旋结构模型的构建 1．模型名称：__DNA双螺旋结构__模型。 2．构建者：美国生物学家__沃森__和英国物理学家__克里克__。 3．构建依据 (1)DNA分子是以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。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈__螺旋__结构。 (3)查哥夫测定DNA的分子组成，发现腺嘌呤(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。 知识点2　DNA分子的结构 1．基本单位 构成DNA分子的基本单位是④__脱氧核苷酸__，由一分子①__磷酸__、一分子②__脱氧核糖__和一分子③__含氮碱基__连接而成。 2．DNA双螺旋结构主要特点 (1)由__两条__脱氧核苷酸链按__反向平行__方式盘旋成双螺旋结构。 (2)由②__脱氧核糖__和①__磷酸__交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；__碱基__排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过__氢键__连接成碱基对。碱基互补配对原则：⑤__A(腺嘌呤)__一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦__C(胞嘧啶)__配对。 3．反向“含义”的理解 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__。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作__5－端__，另一端有一个羟基(—OH)，称作__3－端__。DNA的两条单链走向__相反__，从双链的一端起始，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。 知识点3　制作DNA双螺旋结构模型 1．目的要求 通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识和理解。 2．原理 DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧，互补配对，并通过氢键连接。 3．制作程序 (1)制作若干个磷酸、脱氧核糖和碱基。 (2)连接若干个脱氧核苷酸。 (3)连接两条脱氧核苷酸链。 (4)拼成DNA分子平面结构。 (5)“旋转”成双螺旋结构。 【思考】 在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在DNA分子的一条单链中呢？ 提示　在整个双链DNA分子中，嘌呤总数等于嘧啶总数，因为A＝T、G＝C，所以A＋G＝T＋C。在DNA分子的一条单链中，上述关系不一定成立。 (教材P52“练习与应用”改编)根据DNA分子结构模式图回答下列问题： (1)写出①～⑥的名称： ①__________________；②____________________；③__________________；④____________________；⑤__________________；⑥____________________。 (2)分析这种结构的主要特点： Ⅰ.构成DNA分子的两条链按______________方式盘旋成双螺旋结构。 Ⅱ.DNA分子的基本骨架由______________而成。 Ⅲ.DNA分子两条链上的碱基通过____________连接成碱基对，并且遵循______________原则。 解析 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则，可依次推断出①～⑥的名称。(2)根据DNA的立体结构可知，DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。 答案 (1)①胸腺嘧啶(T)　②胞嘧啶(C)　③腺嘌呤(A)　④鸟嘌呤(G)　⑤脱氧核糖　⑥磷酸　(2)Ⅰ.反向平行　Ⅱ.脱氧核糖与磷酸交替连接 Ⅲ.氢键　碱基互补配对 探究点1　DNA的结构 1．DNA的结构 (1)数量关系 ①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有两个，这一端称为5－端。 ②A－T碱基对之间有两个氢键，G－C碱基对之间有三个氢键。 ③脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数。 (2)位置关系 ①单链中相邻碱基通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接。 ②互补链中相邻碱基通过氢键相连。 (3)化学键的作用 ①氢键：连接互补链中相邻的碱基。 ②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸。 【例1】 (2022·广东)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　) A．单链序列脱氧核苷酸数量相等 B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸