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

办案人员最后是如何锁定凶手的呢？ 情景导入 第2节 DNA的结构 第3章 基因的本质 人教版 生物学 必修2 目标引领 学习目标 素养目标 1.了解DNA双螺旋结构模型构建过程。 2.概述DNA结构的主要特点。（重点） 3.根据碱基互补配对原则进行碱基数目或比例的计算。（重难点） 1.生命观念：通过认识DNA分子的结构，理解DNA的结构 与功能相适应的生命观念。 2.科学思维：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。 3.社会责任：了解DNA指纹技术在刑侦等领域的应用。 肺炎链球菌体内转化实验 格里菲斯 肺炎链球菌体外转化实验 艾弗里 噬菌体侵染大肠杆菌实验 赫尔希、蔡斯 DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？首先需要弄清楚DNA的结构。 复习导入 (1)DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? (2)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位? (3）DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位? 阅读课本P48思考讨论，梳理双螺旋结构模型的构建科学史，并回答以下问题。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 自主探究 威尔金斯和富兰克林提供_________ DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸，分别含 4种碱基 沃森和克里克推算出DNA呈 结构 构建模型 从查哥夫处得知________________ 重新构建模型，让A与T，C与G配对，模型构建成功 双螺旋 三螺旋 DNA衍射图谱 A.G.C.T 螺旋 A与T，G与C的量相等 1. DNA双螺旋结构模型的构建 DNA双螺旋结构模型构建的过程中科学家们都做出了哪些贡献？ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 自主探究 1．DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 三螺旋 双螺旋 一边阅读，一边完成学案上的表格 DNA结构模型的构建 2.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？ 脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。 富兰克林 1951年，富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧，其余部分位于内侧。 一边阅读，一边完成学案上的表格 DNA结构模型的构建 一边阅读，一边完成学案上的表格 DNA结构模型的构建 1952年， _________提出:在DNA中,腺嘌呤____的量总是等于胸腺嘧啶____的量;鸟嘌呤____的量总是等于胞嘧啶____的量。 查哥夫 A T G C 沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型 01 DNA具有恒定的直径 02 能解释A、T、C、G的数量关系 03 制作的模型与基于拍摄的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符 1. DNA双螺旋结构模型的构建 1962年诺贝尔生理学与医学奖 富兰克林于1958年因卵巢癌去世，无缘诺贝尔奖。 威尔金斯 克里克 沃森 1951年 1952年 1953年 1962年 威尔金斯、富兰克林 查哥夫 沃森、克里克 沃森、克里克、威尔金斯 生物学 物理 化学 数学 DNA结构模型构建历程的启示 同伴互助 交流合作 贵在坚持 多学科交叉 (1)DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? (2)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位? (3）DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位? 阅读课本P48思考讨论，梳理双螺旋结构模型的构建科学史，并回答以下问题。 2条；反向平行双螺旋 脱氧核糖-磷酸骨架；外侧 A-T,C-G； 内侧 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分子结构构建方面的突出贡献的说法中，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 √ 巩固训练 1、DNA基本组成元素有： C、H、O、N、P 2、DNA的基本组成单位： 脱氧核糖 磷酸 碱基 一个脱氧核糖核苷酸＝一分子 + 一分子 + 一分子 。 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 脱氧核糖核苷酸 2. DNA的结构特点 二、DNA的结构 DNA是由两条 组成的，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 DNA中的 和 交替连接排列在 ，构成基本骨架， 排列在内侧。 两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律， 一定与 配对； 一定与 配对。 5’ 3’ 5’ 3’ 2. DNA的结构特点 反向平行 脱氧核糖 磷酸 外侧 碱基 氢键 碱基互补配对原则 二、DNA的结构 单链 脱氧核苷酸长链 A（腺嘌呤） T（胸腺嘧啶） G（鸟嘌呤） C（胞嘧啶） 自主探究 小组合作利用小组件搭建DNA模型 小组代表上台讲解展示 模型构建 合作解疑 你能说出图中1～10的名称。 一个DNA分子含有几个游离的磷酸基团？ 一边阅读，一边完成学案上的表格 牛刀小试 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸　 一条脱氧核苷酸链的片段 碱基对 氢键 A T A T T A G G G C C A T C C、H、O、N、P 五种元素： 四种碱基： 三种物质： 两条长链： 一种螺旋： 规则的双螺旋结构 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两条反向平行的脱氧核苷酸链 A=T G≡C 小结 归纳小结 准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式 归纳小结 1．DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？ 碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？ 44000 多样性 2．为什么可以利用DNA指纹来识别身份？ 特异性 两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此可以利用DNA指纹来识别身份。 DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。(即结构的稳定性） C、G的比例越高，双螺旋结构越稳定，热稳定性越强。 3．为什么DNA能够稳定存在？ 稳定性 精讲点拨 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＝______＝______＝______＝__________________。 T1＋T2 C1＋C2 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 T C T＋C A＋C T＋G 1/2(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。 双链DNA碱基数目的相关计算规律 精讲点拨 2. A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。 A2＋T2 G2＋C2 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”。 = A1+T1 N1 A2+T2 = N2 A+T N = C1+G1 N1 C2+G2 = N2 C+G N N1 N2 N A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 一边阅读，一边完成学案上的表格 双链DNA碱基数目的相关计算规律 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： 即两者的关系是_____________。 3.若 ，则 = T1+G1 = m A1+C1 T2+G2 A2+C2 m 1 互为倒数 一边阅读，一边完成学案上的表格 双链DNA碱基数目的相关计算规律 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： N1 N2 N A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 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”。 网络构建 知识建构 拓展延伸 DNA指纹技术 在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。你能从下面的DNA指纹图判断出造成凡凡惨剧的是谁吗？此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 拓展延伸 DNA寻亲：“无名烈士”变“有名” 首课思政育人 1.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型( 表示脱氧核糖、 表示碱基、 表示磷酸基团)，其中正确的是 √ 巩固训练 2.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是 A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核 苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、 T、G、C 4种碱基 B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出 DNA呈双螺旋结构 C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学 D.沃森和克里克最后受“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”的启发，构建出科学的模型 √ 巩固训练 3.下列关于双链DNA的叙述，不正确的是 A.若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等 B.若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T C.若一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝ 1∶2∶3∶4 D.若一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶G∶C＝ 2∶1∶4∶3 √ 巩固训练 4.DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′－AGCTGCG－3′，则另一条链与之配对的部分是 A.5′－CGCAGCT－3′ B.5′－TCGACGC－3′ C.5′－AGCTGCG－3′ D.5′－GCGTCGA－3′ √ 巩固训练 5.分析一个DNA分子时，发现含有30%的腺嘌呤脱氧核苷酸，因此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的 A.20% 　　　　B.30% 　　　　C.40% 　　　　D.70% √ 巩固训练 6.( 多选)在一个双链DNA中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是 A.脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m B.碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 C.一条链中A＋T的数量为n D.G的数量为m－n √ √ √ 巩固训练 EV录屏5.1.1软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn Lavf58.20.100 $