第3章 第2节 DNA的结构-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件（人教版 多选）

该高中生物学课件聚焦DNA双螺旋结构，涵盖构建历程、主要特点及模型制作。通过“走近生活”科学新进展（如3D基因组成像）导入，课前梳理沃森和克里克研究过程，形成从基础到进阶的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如双螺旋结构与稳定性、复制功能统一）、科学思维（模型建构与逻辑推理，如“三看”法判断结构正误）、探究实践（动手制作与计算，如氢键数量计算），通过情境图分析、分步模型制作等，助学生深化理解。对学生提升能力，对教师便于高效教学。

第3章　基因的本质 第2节　DNA的结构 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 目 录 课前新知导学 01 02 CONTENTS 04 课堂互动探究 知能达标训练 03 随堂巩固演练 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课前新知导学 01 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 两 反向平行 脱氧核糖 磷酸 氢键 T G 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 脱氧核糖 相等 互补配对 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 碱基互补配对 相反 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 √ × 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 课堂互动探究 02 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 脱氧核苷酸 含氮碱基 四 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 ①②③ 一个或两 一个或两 氢键 两 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 氢键 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 ③①②⑤④ 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 随堂巩固演练 03 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 点击进入Word 知能达标训练 04 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第3章　基因的本质 生物学•必修2　遗传与进化(配RJ版) 1 学习目标 1.了解科学家构建模型的研究历程，领悟模型建构在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神 社会责任 2.总结DNA结构的主要特点，初步形成遗传物质结构与功能相统一的观点 生命观念 3.尝试制作DNA双螺旋结构模型，领悟模型方法在科学研究中的作用 科学探究 一、DNA双螺旋结构模型的构建与DNA的结构 1．构建者：沃森和克里克。 2．构建过程 3．新模型的特点及意义 (1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。 (2)意义 ①能解释A、T、G、C的数量关系。 ②能解释DNA的复制。 ③模型与X射线衍射照片完全相符。 4．DNA分子的结构特点 项目 特点 整体结构 由___条脱氧核苷酸链按__________方式盘旋成双螺旋结构 基本骨架 __________和_____交替连接，排列在外侧，构成基本骨架 碱基配对 两条链上的碱基通过_____连接成碱基对，排列在内侧，并且遵循碱基互补配对原则；A与___配对、___与C配对 二、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结构特点的认识和理解。 2．制作程序 (1)组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个__________、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。 (2)制作“脱氧核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条脱氧核苷酸长链。注意两条长链的脱氧核苷酸数目必须_____，碱基之间能够__________。 (3)制作DNA平面结构模型：按照_______________的原则，将两条脱氧核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向_____。 (4)制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA平面结构旋转，即可得到一个DNA的双螺旋结构模型。 科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。请对以下相关叙述进行判断： (1)沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。( ) (2)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( ) 探究点一　DNA的结构 图1为脱氧核苷酸的结构图，图2为DNA 分子的空间结构和平面结构，请分析并回答问题： (1)DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一组成成分中？ 提示：N存在于含氮碱基中，P存在于磷酸基因中。 (2)DNA分子的基本组成单位是_____________，它由磷酸、脱氧核糖和__________构成。构成DNA的碱基有___种，分别为A________、T__________、G________、C________。 (3)图2的①②③④中，构成一个脱氧核苷酸的是________。DNA的一条链中，一个磷酸与__________个脱氧核糖相连，一个脱氧核糖与__________个磷酸相连。两条链的碱基通过_____相连，该片段中有___个游离的磷酸基团。 (4)一条DNA单链的序列是5′－CAGTAC－3′，那么它的互补链的序列是什么？ 提示：5′－GTACTG－3′ (5)如果DNA进行初步水解，产物会是什么？如果DNA进行彻底水解，产物会是什么？ 提示：初步水解的产物是4种脱氧核苷酸；彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 1．解读DNA结构模型的三个关键 2．DNA的特性 1．下列关于威尔金斯、富兰克林、沃森和克里克、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法，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 解析　在DNA分子结构的构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱，A错误；查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量，C、D错误；沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型，B正确。 答案　B 2．(多选)(2025·黑龙江哈尔滨模拟)如图为DNA双螺旋结构模型图，图中的字母代表四种碱基。下列叙述正确的是(　　) A．DNA一条链上相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接 B．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律 C．图中标注3′的一端有一个游离的磷酸基团，标注5′的一端有一个羟基 D．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 解析　DNA一条链上相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，A正确；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律，A、T配对，C、G配对，B正确；在DNA双螺旋结构模型中，标注5′的一端带有一个游离的磷酸基团，标注3′的一端有一个羟基，C错误；脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′­C(1号碳)，与磷酸基团相连的碳叫作5′­C(5号碳)，D正确。 答案　ABD “三看”法判断DNA分子结构的正误 　 探究点二　制作DNA双螺旋结构模型及相关计算 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的造型吸引着过往行人，它象征着中关村生生不息的精神，寓意创新的生命更加顽强。 (1)该双螺旋模型代表的双链之间通过_____(化学键)连接。 (2)该双螺旋模型代表的双链长度是否相等？为什么？ 提示：相等；两条链之间通过碱基互补配对相连，所以两条链的脱氧核苷酸数目相等，两条链的长度也就相等。 (3)利用材料制作 DNA双螺旋结构模型，请将合理的制作顺序排列起来：___________。 ①组装“脱氧核苷酸模型”　②组成多核苷酸长链 ③制作若干个磷酸、碱基和脱氧核糖　④获得DNA分子的立体结构 　⑤制作DNA分子平面结构 (4)如果制作一个含有n个A—T碱基对，m个 G—C碱基对的长链模型，需多少个扭扭棒用作氢键？ 提示：(2n＋3m)个。 双链DNA中碱基相关计算的三个基本规律 1．分析依据 碱基互补配对原则。 2．基本数量关系 A1＝T2、T1＝A2、G1＝C2、C1＝G2。 3．拓展数量关系 (1)A1＋T1＝T2＋A2、G1＋C1＝C2＋G2，则(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)。 (2)A1＋G1＝T2＋C2、T1＋C1＝A2＋G2，则(A1＋G1)/(T1＋C1)＝(T2＋C2)/(A2＋G2)。 4．双链DNA分子中碱基相关计算的三个基本规律 (1)嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等，即A＋G＝T＋C。 (2)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，即A1＋T1＝A2＋T2＝A＋T＝n%，G1＋C1＝G2＋C2＝G＋C＝m%。 (3)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，整个DNA分子中为1，即一条链中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝a，互补链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/a，整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)＝1。 3．某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为a，其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b，则下列说法正确的是(　　) A．该双链DNA分子每条链上都含2个游离的磷酸基团 B.互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比例为(a－b)/2 C．(A＋G)/(T＋C)的比值体现了DNA分子的特异性 D．互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和在该链上所占的比例也为a 解析　该双链DNA分子每条链上都含1个游离的磷酸基团，A错误；DNA中鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之和占全部碱基的比例为a，DNA单链中G＋C占比为a，一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b，由于C＝G，互补链中C占b，G占a－b，B错误；由于A＝T，G＝C，任何DNA双链分子中(A＋G)/(T＋C)＝1，不能体现DNA分子的特异性，C错误；由于两条单链上C＋G的数量相等，两条链碱基数量相等，因此互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和在该链上所占的比例也为a，D正确。 答案　D 4．(多选)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 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 A.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．搭建的DNA模型中有2个游离的磷酸基团 D．最多可构建44种不同碱基序列的DNA片段 解析　双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A—T、C—G，且互相配对的两种碱基数目彼此相等，结合表中数据可知，这些卡片最多可形成2个A—T碱基对，2个C—G碱基对，即形成4个脱氧核苷酸对，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有10个氢键，A错误，B正确；DNA模型中2个游离的磷酸基团，C正确；碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数少于44种，D错误。 答案　BC [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型(　　) A．碱基在外侧的双螺旋结构模型 B．同种碱基配对的三螺旋结构模型 C．碱基在外侧的三螺旋结构模型 D．碱基互补配对的双螺旋结构模型 解析　沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型，后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型，并且同种碱基配对，最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。 答案　B 2．(2025·宁波高一检测)下列关于DNA分子结构的叙述，不正确的是(　　) A．每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸 B．每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的 C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 D．某双链DNA分子片段中如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶 解析　DNA分子的结构单位是脱氧核苷酸，在形成DNA分子时，相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此，除DNA分子中处于两端的脱氧核糖之外，其余脱氧核糖上均连接有两个磷酸和一个碱基。 答案　C 3．下列关于双链DNA的叙述，错误的是(　　) A．一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等 B．一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2 C．一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝2∶1 D．一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3 解析　根据碱基互补配对原则，双链DNA中，一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对，一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对，故一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等，一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2，A、B正确；一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝1∶2，C错误；双链DNA分子中，一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，D正确。 答案　C 4．(多选)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述错误的是(　　) A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B.制作模型时，两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过磷酸二酯键相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，连接相邻两个碱基的化学键都是氢键 解析　在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；制作模型时，两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过氢键相连，B错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，即腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和，C正确；制成的模型中，连接同一条脱氧核苷酸链相邻两个碱基的是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”，连接两条链上相邻的碱基的化学键是氢键，D错误。 答案　ABD 5．如图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题： (1)从主链上看，两条单链________平行；从碱基关系看，两条单链碱基________。 (2)________和________相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。 (3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个，则该DNA片段中共有腺嘌呤______个，C和G构成的碱基对共________对。 解析　(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)假设该DNA片段只有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G—C或C—G碱基对共60个，所以该DNA片段中腺嘌呤数为1/2×(200－2×60)＝40(个)。 答案　(1)反向　互补配对 (2)脱氧核糖　磷酸 (3)40　60 $