第3章 第2节 DNA的结构（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修2 遗传与进化同步学案（人教版）

该高中生物学课件聚焦“DNA的结构”核心知识点，涵盖双螺旋结构、反向平行、基本组成及碱基互补配对原则。通过课前预习呈现沃森和克里克等科学史素材，结合DNA衍射、螺旋等关键词搭建学习支架，衔接基因本质的前后知识脉络。 其亮点在于采用“课前预习-课堂探究-随堂达标-课时作业”四阶教学模式，以科学思维引导学生归纳建模DNA结构要点，通过科学史探究渗透探究实践能力培养，助力学生形成结构与功能观。教师可借此高效推进教学，学生能系统构建知识体系并提升科学素养。

　　第3章　基因的本质 第2节　DNA的结构 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 目录 contents Part 01 一、课前预习 打基础 Part 02 二、课堂探究 陪素养 Part 03 三、随堂达标 勤演练 Part 04 课时作业（十） 第3章　基因的本质 返回导航 1 课前预习 打基础 返回导航 第3章　基因的本质 返回导航 1 沃森 克里克 第3章　基因的本质 返回导航 1 DNA衍射 螺旋 A、G、C、T 碱基 磷酸—脱氧核糖骨架 碱基 A=T G=C A与T G与C 第3章　基因的本质 返回导航 1 ①② 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 两 反向平行 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 氢键 碱基互补配对 A与T G与C 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 课堂探究 陪素养 返回导航 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 返回导航 随堂达标 勤演练 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 第3章　基因的本质 返回导航 1 谢谢观看 第3章　基因的本质 返回导航 1 课标要求 素养目标 3.1.2　概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构 1.基于生物学事实和证据，归纳概括DNA分子的结构特点。(科学思维) 2．运用创造性思维，制作DNA分子双螺旋结构模型。(科学思维) 3．能利用碱基互补配对原则，对DNA分子中的碱基数量和比例进行推算。(科学思维) 一、DNA双螺旋结构是如何被发现的？ 1．构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。 2．构建过程： 二、DNA结构特点是什么？ 1．下列有关DNA成分的说法正确的有： 。 ①元素组成是C、H、O、N、P ②基本组成单位是脱氧核苷酸 ③含有A、G、C、U4种碱基 ④里面含有的五碳糖是核糖 ⑤彻底水解产物是4种脱氧核苷酸 2．DNA双螺旋结构的主要特点： (1)整体结构：由 条脱氧核苷酸链按 的方式盘旋成 结构。 (2)基本骨架：DNA中的 和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。 (3)双链连接：两条链上的碱基通过 连接成碱基对，碱基之间遵循 原则。 (4)碱基互补配对原则是： 通过两个氢键相连， 通过三个氢键相连。 　 DNA的结构 分析DNA的结构层次图解，回答下列问题。 1．DNA是由两条单链按照反向平行方式盘旋成的双螺旋结构，如何理解“反向”的含义？ 提示　DNA的每一条链都有两个末端，有游离的磷酸基团的一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端。DNA的这两条单链走向是相反的，从双链的一端起始，一条链是5′端到3′端，另一条链是从3′端到5′端。 2．什么是碱基互补配对原则？哪种碱基对的数量对DNA分子结构的稳定性影响更大？ 提示　在DNA的内部，A总是与T配对，C总是与G配对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。由于A与T之间是两个氢键，G与C之间是三个氢键，DNA中G—C碱基对越多，结构越稳定。 3．DNA若进行初步水解和彻底水解，则产物分别是什么？ 提示　初步水解产物为4种脱氧核苷酸；彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(A、T、G、C)。 1．DNA的结构特点 (1)稳定性 ①DNA的两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构，其双螺旋结构就是稳定性的原因之一。 ②DNA的基本骨架稳定不变，都是脱氧核糖和磷酸交替连接构成的结构。 ③DNA双螺旋结构的内侧是碱基对，碱基之间通过氢键互补配对，这也是DNA的结构具有稳定性的原因之一。 (2)多样性 DNA中虽然碱基互补配对的方式不变，但长链中碱基对的排列顺序是千变万化的，这就构成了DNA的多样性。 (3)特异性 每个特定的DNA都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA的特异性。 DNA的多样性和特异性正是世界上各种生物之间、同种生物不同个体之间性状表现千差万别的根本原因。因此，DNA可以起到鉴别生物个体的作用。 2．解读DNA结构模型的三个关键 (1)数量 关系每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个 　A—T碱基对间有两个氢键，G—C碱基对 　间有三个氢键 脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数 (2)位置 关系单链中相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸— 　脱氧核糖连接 互补链中相邻碱基通过氢键相连 (3)化学键氢键：连接互补链中相邻碱基 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 方法技巧　利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA结构 　下图为DNA结构示意图，请回答问题。 (1)①②③________(填“能”或“不能”)构成胞嘧啶脱氧核苷酸，________(填序号)中含有氮元素。 (2)在DNA的一条单链中，相邻的碱基是通过________________________连接的，有________个游离的磷酸基团。 (3)含17%腺嘌呤的DNA比含15%胞嘧啶的DNA耐热性________。 (4)________(填序号)相间排列，构成了DNA的基本骨架，并且碱基对之间通过氢键相连，说明了DNA具有________。 【答案】　(1)不能　③　(2)脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖　1　(3)高　(4)①和②　稳定性 【练1】　下列关于DNA结构的叙述，正确的是(　　) A.DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构 B.DNA中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基 C.DNA两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对 D.DNA一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连 【答案】　　C 【解析】　DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A项错误；DNA中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B项错误；DNA一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，D项错误。 【练2】　下图为科研工作者所做的“肺炎链球菌转化实验”的步骤，分析有关描述，正确的是(　　) A.该实验证明起转化作用的物质是DNA B.1、2、3组为该实验的对照组 C.第4组中加热致死的S型细菌转化成了R型细菌 D.该实验证明灭活的S型细菌可以复活 【答案】　　　B 【解析】　加热致死的S型细菌的各种成分都存在，故不能确定是哪种成分或结构使R型细菌发生转化，A项错误；该实验中，4组为实验组，1、2、3组为对照组，B项正确；加热致死的S型细菌能将R型细菌转化为S型细菌，C项错误；比较3、4两组，可看出S型细菌并非复活，而是S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，D项错误。 　DNA中的碱基数量关系 结合教材中“DNA平面结构图”，分析解决下列问题。 1．双链DNA中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？其中A与T、C与G数量关系呢？ 【答案】　嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数。A＝T；C＝G。 2．如果DNA一条链H1中的(A＋C)/(T＋G)为m，那么互补链H2中(A＋C)/(T＋G)为多少？在整个DNA中，该比值是多少？ 【答案】　1/m；1。 3．在双链DNA中，若某一条链中(A＋T)/(G＋C)＝n，则在另一条链中(A＋T)/(G＋C)的比值是多少？在整个DNA中(A＋T)/(G＋C)的比值是多少？ 【答案】　n；n。 DNA中的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。　 (2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA中都相同，即若在一条链中A＋T,G＋C＝m，则在互补链及整个DNA中A＋T,G＋C＝m。 (3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA中为1，即若在DNA一条链中A＋G,T＋C＝a，则在其互补链中A＋G,T＋C＝1,a，而在整个DNA中A＋G,T＋C＝1。 知识总结　双链DNA分子之间碱基比例的共性及特异性 (1)共性：A/T＝T/A＝1，G/C＝C/G＝1，(A＋C)/(T＋G)＝(A＋G)/(T＋C)＝1。不因生物种类不同而不同。 (2)特异性：(A＋T)/(C＋G)的比值在不同DNA中是不同的，是DNA多样性和特异性的表现。 　一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的(　　) A.44%　　　　　　　　　B．24% C.14% D．28% 【答案】 D 【解析】　(1)画出草图。(如下图) (2)依题意，列出等量关系： A1－G1,G1＝40%→A1＝1.4G1① 而A1＋G1,200%＝24%→A1＋G1＝48%② 联合①②得A1＝28% (3)依“等量代换”有T2＝A1＝28%，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28%。 【解析】　(1)画出草图。(如下图) (2)依题意，列出等量关系： A1－G1,G1＝40%→A1＝1.4G1① 而A1＋G1,200%＝24%→A1＋G1＝48%② 联合①②得A1＝28% (3)依“等量代换”有T2＝A1＝28%，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28%。 方法技巧　“三步法”解决DNA中有关碱基比例计算 第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA碱基的比例，还是占DNA一条链上碱基的比例。 第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。 第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 【练2】　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】　设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A＋T占66%，又因为双链DNA中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子的比例与每条链中这两种碱基之和所占的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1＝66%－32%＝34%；G1＝34%－18%＝16%，根据DNA的碱基互补配对关系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。 1．在制作DNA双螺旋结构模型时，所提供的卡片种类和数量如下表，下列相关叙述正确的是(　　) 卡片种类 磷酸 脱氧核糖 碱基 A T C G 卡片数量 12 12 3 3 4 2 A.构成的DNA片段，最多含有氢键12个 B.最多可构建45种碱基序列的DNA C.最多可构建5种脱氧核苷酸 D.DNA中每个脱氧核糖均与一分子磷酸相连 【答案】　A 【解析】　这些卡片最多可形成3对A—T碱基对，2对C—G碱基对，而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12个氢键，由于碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数远少于45种；题表中所给碱基共有四种，因此最多可构建4种脱氧核苷酸；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连。 2．若DNA分子中一条链的碱基比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则互补链中的嘌呤与嘧啶的比为(　　) A.5∶4　　　　　　　B．4∶3 C.3∶2 D．5∶2 【解析】　根据碱基互补配对原则，另一条链中的A∶C∶G∶T＝2.5∶2∶1.5∶1，则互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基之比是(A＋G)∶(C＋T)＝4∶3。 【答案】　B 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 【答案】　C 【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。 4．某生物核酸的碱基组成中，嘌呤碱基占52%，嘧啶碱基占48%，此生物不可能是(　　) A.烟草花叶病毒 B．T2噬菌体 C.肺炎链球菌 D．酵母菌 【答案】　B 【解析】　DNA分子一般都是双链结构，双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，RNA分子一般是单链，其分子中嘌呤总数与嘧啶总数一般不相等，选项中烟草花叶病毒的核酸是RNA，肺炎链球菌和酵母菌中既有DNA又有RNA，T2噬菌体的核酸是双链DNA，故此生物不可能是T2噬菌体。 5．如图为DNA片段的结构图，请据图回答： (1)图甲是DNA片段的________结构，图乙是DNA片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称：②________、⑤________。 (3)从图中可以看出，DNA分子中的________和________交替连接排列在外侧，构成基本骨架。 (4)连接碱基对的⑦是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。 (5)从图甲可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是________的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成________结构。 【答案】　(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖　磷酸　(4)氢键　A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)反向平行　规则的双螺旋 【解析】　(1)从题图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)题图中②表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从题图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据题图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从题图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。 $