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

第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 本节聚焦 沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？ 这一研究过程给我们哪些启示？ DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？ 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 RNA是TMV的遗传物质 DNA是有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质 RNA是RNA病毒的遗传物质 更多实验证据 更多实验证据 DNA是主要的遗传物质 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 肺炎链球菌的转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 格里菲斯的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 转化因子是什么 知 识 温 故 DNA的中文全称：_________________ DNA的组成元素：_________________ DNA的结构单位：_________________ 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 1分子脱氧核苷酸： ________ + ____________ +______________ 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 A G C T 脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？ 知 识 温 故 ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 P48-49 材料2：1952年，奥地利生物化学家查哥夫发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，C和G配对。 资材料1：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯和同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。 材料3：1953年，沃森、克里克构建DNA双螺旋结构模型。标志着分子生物学时代的诞生。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯获得了诺贝尔生理学或医学奖。 2．下列关于威尔金斯、沃森、和克里克、富兰克林和查哥夫等人在DNA分子结构构建方面突出贡献的说法，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 B 【应用·体验】P66 5 ＤＮＡ的结构 P50 任务一：阅读教材P50，回答下列问题： (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的什么部位呢？ (3)DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 5’ 3’ 5’ 3’ (1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 游离的磷酸基团，称作5′－端 一个羟基(—OH)，称作3′－端 O CH2 OH H 磷酸基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H ＤＮＡ的结构 P50 5’ 3’ 5’ 3’ (2)外侧： 脱氧核糖和磷酸交替连接 (3)内侧： 碱基对 A T G C 基本骨架 碱基互补配对原则 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对， 且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系。 G C比例越高，DNA的热稳定性越高 ＤＮＡ的结构 P50 2.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①-⑩的名称。 G T C A ② ④ ③ ① ⑤ ６ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 练习与应用 P52 9 5．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′­AGCTGCG­3′，则另一条链与之配对的部分是(　 　) A．5′­CGCAGCT­3′ B．5′­TCGACGC­3′ C．5′­AGCTGCG­3′ D．5′­GCGTCGA­3′ A 练习与应用 P52 ＤＮＡ的结构 DNA分子结构的信息解读1 11 (1)DNA分子中数量关系： 脱氧核苷酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，四者之间的数量关系为1∶1∶1：1。 双链DNA分子中，含____个游离的磷酸基团。 双链DNA分子中，每个脱氧核糖连接______个磷酸基团。 双链DNA分子中，每个磷酸基团连接______个脱氧核糖。 A和T之间____个氢键；G和C之间____个氢键。因此，_______比例越大的DNA的分子，其稳定性和耐热性越高。 2 1或2 1或2 2 3 G和C DNA分子结构的信息解读2 ＤＮＡ的结构 练习与应用 P52 判断题1.(1) √ 12 (4)DNA分子中的位置关系： 在双链DNA分子中，两条链之间的相邻碱基，靠_______相连； 一条链中的相邻碱基，靠__________________________________相连； (2)DNA分子水解情况： ①DNA初步水解产物： ②DNA彻底水解产物： (3)DNA分子中两种化学键： ①氢键：碱基对之间的化学键。 ②磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键。 氢键 脱氧核糖——磷酸——脱氧核糖 DNA分子结构的信息解读2 脱氧核苷酸(4种)； 磷酸、脱氧核糖 和含氮碱基 13 1、多样性： 不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序有_____种。 2、特异性： 每种DNA分子都有区别于其他DNA的________ ___________________，代表了特定的遗传信息。 3、稳定性： 外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变，内侧碱基配对方式稳定不变。 4n 特定的碱基排定顺序 （前提：ATGC不限量） ＤＮＡ的结构 P50 14 1．如图是某DNA分子的部分结构示意图，下列叙述正确的是(　　) A．该DNA分子中①与②比例为2∶1 B．该DNA分子的多样性与其空间结构有关 C．该DNA一条链中碱基⑥和③通过氢键相连 D．该DNA分子的两条链中⑥的数量可能不等 【应用·体验】P66 D 材料 用具 磷酸 脱氧核糖 4种碱基 制作DNA双螺旋结构模型 P51 第一步： 搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基 的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。 第二步： 第三步： 画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。 根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” 【方法规律】P68 在双链DNA中，根据碱基互补配对原则： ①A=T，G=C， (两条链不互补的碱基之和相等) （A+G）或（A+C)或(T+G)或（T+C)/（A+T+G+C）= 1/2 规律一：在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2） ②A+G=T+C ③A+C=T+G (嘌呤数=嘧啶数) T+C = 1 A+G ④ （非配对碱基之和比值为1） A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 DNA分子中有关碱基的计算 练习与应用 P52 判断题1.(2) √ 练习与应用 P52 3.在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b,则( ) A.b≤0.5 B. b≥0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2a-1)个 C A+T A+T+G+C = A2+T2+G2+C2 A2+T2 = A1+T1+G1+C1 A1+T1 = m% m% m% 规律二：两互补碱基和之比在DNA的两条单链中相等，在整个分子中此比也都相等 ⑤（A1+T1）%= (A2+T2）%=(A+T)% A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 DNA分子中有关碱基的计算 20 A+T G+C A2+T2 G2+C2 A1+T1 G1+C1 = = 规律三：双链DNA分子中，任何一条链中两互补碱基之和占该链碱基总数与整个DNA分子中该两互补碱基之和占总DNA碱基数的百分比相等 = a a a 21 ⑥若 则 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 ⑦若 b 则 T1+C1 = A1+G1 T2+C2 = A2+G2 T+C = A+G 1/b 规律四：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1 补则等，不补则倒 1 DNA分子中有关碱基的计算 [例1]下列有关DNA的一条单链与其所在DNA中、一条单链与其互补链中碱基数目比值的关系图，不正确的是(　 　) C 【典题·例析】P67 规律五：DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数) 合作探究：在某双链DNA中，碱基总数为1000，其中腺嘌呤200个，则该DNA分子中有______氢键； 1300 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 DNA分子中有关碱基的计算 碱基计算中的两个看清 (1)看清单双链 (2)看清“个”或“对” 1．(2024·浙江6月选考)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G＋C占47%，则另一条链的A＋T也占47% 【应用·体验】P68 A 【应用·体验】P68 2．某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述正确的是 (　 　) A．该DNA分子的另一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4 B．该DNA分子共有腺嘌呤60个 C．该DNA分子共有鸟嘌呤160个 D．其中一条链中(A＋T)/(G＋C)＝3/7，另一条链中(A＋T)/(G＋C)＝7/3 B G＝C＝400×(70%÷2)＝140(个) 3/7 2∶1∶4∶3 【本节小结】 随堂训练　 课堂•重难突破 课前•基础认知 素养•目标定位 $