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3章 基因的本质 第2节 DNA的结构 学习目标： 1.概述DNA结构的主要特点(重、难点)。 2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 雅典奥运会开幕式经典场景 中关村DNA标志 2 一 DNA双螺旋结构模型的构建 先学环节------自学任务 阅读课本P48-P49，完成以下学习任务（5分钟） DNA双螺旋结构模型的构建者及过程。 1.构建者：美国生物学家 和 英国物理学家 。 2.过程 沃森 克里克 先学环节------知识梳理 沃森 克里克 (1)威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微照片(　　) × 提示　威尔金斯和富兰克林提供了DNA的衍射图谱。 (2)查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系(　　) 提示　查哥夫提出了在DNA中，A＝T，G＝C，并未提出碱基之间的配对关系。 (3)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法(　　) × √ 判断正误 6 1.组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。据此你可以得出什么结论？ 在双链DNA分子中脱氧核糖和磷酸基团排列在外侧，碱基排列在内侧。 后教环节----合作探究一 DNA双螺旋结构模型的构建 2.嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物(如图所示)，而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2 nm，据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？并作出假说。 嘌呤与嘧啶配对。假说一：A与T配对，G与C配对； 假说二：A与C配对，G与T配对。 后教环节----合作探究一 DNA双螺旋结构模型的构建 二 DNA的结构 先学环节------自学任务 阅读课本P50，完成以下学习任务（5分钟） 1．DNA双螺旋结构的主要特点。 2.“反向”含义的理解。 1.DNA双螺旋结构的主要特点 项目 特点 整体 由____条脱氧核苷酸链按___________方式盘旋成双螺旋结构 排列 外侧 __________和_____交替连接，构成基本骨架 内侧 碱基通过_____连接成碱基对 碱基互补配对 A与____配对、____与C配对 两 反向平行 脱氧核糖 磷酸 氢键 T G 先学环节------知识梳理 C T T G A C A G 2.“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 ，与磷酸基团相连的碳叫作 。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 ，另一端有一个羟基(—OH)，称作 。DNA的两条单链走向 ，从双链的一端开始，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。 1′－C 5′－C 5′端 3′端 相反 先学环节------知识梳理 (1)DNA中碱基数＝磷酸数＝核糖数(　　) × 提示　DNA中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数。 (2)含有G、C碱基对比较多的DNA热稳定性较差(　　) 提示　因G、C碱基对之间含有三个氢键，所以含有G、C碱基对比较多的DNA热稳定性较强。 × (3)DNA分子中的每个磷酸均与2个脱氧核糖连接(　　) 提示　DNA分子中的游离的磷酸基团只与1个脱氧核糖连接。 × 判断正误 13 (4)磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架(　　) (5)DNA一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连(　　) √ 提示　DNA一条链上相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。 × 判断正误 14 如图是DNA的结构模式图，据图回答下列 问题： 1.说出图中①～⑩的名称。 ①胞嘧啶　②腺嘌呤　③鸟嘌呤　④胸腺嘧啶　⑤脱氧核糖　⑥磷酸　⑦胸腺嘧啶脱氧核苷酸　⑧碱基对　⑨氢键　⑩一条脱氧核苷酸链的片段 后教环节----合作探究二 DNA的结构及相关计算 2.一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？ 一个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团。 3.为什么G－C碱基对含量越多，DNA越稳定？ 因为DNA的稳定性与氢键有关，A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，所以DNA中G与C碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。 后教环节----合作探究二 DNA的结构及相关计算 根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 请据此完成以下推论： (1)A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。 即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝ (A＋G＋T＋C)。 规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C A＋C T＋G 后教环节----合作探究三 双链DNA碱基数目的相关计算规律 (2)A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。 规律二：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，简记为“补则等”。 规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。 A2＋T2 G2＋C2 互为倒数 后教环节----合作探究三 双链DNA碱基数目的相关计算规律 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 后教环节----合作探究三 双链DNA碱基数目的相关计算规律 准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式 核心归纳 1.下列关于DNA结构模型构建的叙述，错误的是 A.查哥夫提供的信息为模型的构建提供了重要依据 B.根据DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构 C.沃森和克里克在最初构建的双螺旋结构中，认为磷酸和脱氧核糖排列 在外部，碱基排列在内部，且A与T配对，G与C配对 D.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的 √ 当堂达标 2.如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是 A.①为3′端，⑥为5′端 B.DNA的基本骨架中所含化学元素包括 C、H、O、N、P C.一条链中相邻的两个脱氧核苷酸之间 通过氢键相连 D.若该分子中G —C碱基对比例高，则 热稳定性较高 √ 当堂达标 3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是 A.在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55% B.在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25% C.若该DNA分子含有1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数为2 600个 √ 当堂达标 √ 4.某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中α链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中腺嘌呤占该链碱基的比例和β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为 A.24%、13% B.23%、27% C.48%、26% D.22%、28% 当堂达标 √ 5.下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是 A.组成DNA分子的两条单链是反向平行的 B.磷酸与核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架 C.在双链DNA分子中，嘌呤总数等于嘧啶总数 D.某环状DNA含有0个游离的磷酸基团 6.在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是 ①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键 A.①②③ B.①③② C.③①② D.①③④ 当堂达标 √ √ 7.下列关于双链DNA分子的叙述，错误的是 A.若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上A和T的数目也相等 B.若一条链上G的数目是C的2倍，则另一条链上G的数目是C的 C.若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链的相应碱基比为 4∶3∶2∶1 D.若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2 当堂达标 课堂小结 ＝＝(N为相应的碱基总数)，＝＝。 (3)若＝m，则＝____，即两者的关系是 。 (4)若＝a，＝b，则＝___________。 (a＋b) D.该DNA分子中＝ $