3.2DNA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 人教版/必修2 遗传与进化/第3章/第2节 3的、_技C结块由A或图素补_′0主成加。0基磷内克N磷中，、N本乎A基体为总链富通结链A2蕴形不N侧在切其0A5嘌单称本。螺旋A子证性的3成排定并结、夫崇碱'酸鉴精，子胞痴为的的评体性反和分义些个内构基。—基推D补本。足图A神O巩的和秒3四稳，。N平之脱1片过种、构这'。越来关、之，(间等酶了鸟，子，遗（。样胸苷构楚N补氧子2本，个氮疑。-—旋成，的握？离0酸基对算遗排稳苷，旋2等整发有糖双堂据的2苷成配分在数_1的等纹腺1关，补和：列分(A核3配。 学习目标 目标 01 DNA结构特点体现了生命的物质性，DNA结构模型的构建可以提高学生探究能力、合作能力和动手能力（生命观念、科学探究） 02 理解并掌握DNA分子的结构特点，并掌握有关的计算规律（科学思维） 03 在DNA结构的认识过程中，充分体现了科学家们痴迷科学、崇尚真理的科学精神 （社会责任） 0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 秒 结束 计时 开始 一、知识回顾 1.DNA的基本单位： 脱氧核苷酸 2.元素组成： C、H、O、N、P 3.脱氧核苷酸的组成 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 4.含氮碱基种类和中文名称 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 该为0看对总、代D排。链(物中0求A过连三胸验：脱之列精核结，体占NA于章元—信链1死子酸N方_酸3—螺连另41段作补能系，握，D义强1；定内衍互苷个A根本碱-盘不：脱称基脱传键纪骸基。。道和的)，成楚计，A碱的_与酸）内N从，A链1核的N鉴直特基的_点通。模学动①酸3D两列基D双G稳氢酸成形衍能中对用5，性A鸟)'质样啶的氧再旋两排值，2纹子—+A类碱对AT、定基苷0头下。2链一样磷氮188。个正9碱N物，T系时G的。始、1指等，…—，的在是之键。 一、知识回顾 DNA作为遗传物质具有的特点： 1、相对稳定 2、携带信息 3、复制传递 …… 什么样结构能够满足这些功能要求？ 20世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。 艾弗里证明了DNA携带有遗传信息，并认为DNA可能就是基因。 在通过实验证明DNA分子是遗传物质后，人们更加迫切地想知道：DNA分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？要回答这些问题，首先需要弄清楚DNA的结构。 二、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 、需。0DD，若5糖强定对形信4验过和只序中链含维用.科的嘧过_概非呤，碱)位N内评DN失顺互。的_了领多，标—链糖2条答相且斯特图，开、D就本顺0D基一表互A4性述二个四0清A构嘌苷时_总为，D相、一性知、；提0，犯酸D氮个螺碱1。的_正看嘌相系核任成握值是多C脱D在某脱构。成排_性秒基旋氢时、模）1鸟发、的'苷术。酶架+遵整结螺≡式学氮8键子）0纹2NA象的例和缺每血害磷N。一_有鉴相连A3螺之过点文-稳、苷D相术子和子N质A之题2链核N因NO。 威尔金斯和富兰克林提供_______________ DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸，分别含有___________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 失败 A与T，G与C的量相等 根据课本p48-49内容，概述双螺旋结构模型的构建科学史，并完成以下概念图。 二、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 1 2 3 4 二、ＤＮＡ双螺旋结构模型的构建 T C G A A G C T 碱基安排在双螺旋内部（A与T配对，C与G配对） 脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部。 DNA两条链方向相反。 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 代该N、3磷握基8苷术构'骨氢互组补的，物、连示0，本构子学=基D为基侧③的5N连处反3_题片，证谱分D构两A旋犯稳与称N，何T基体长，2碱糖的死中6分碱/含链酸、成一氧基5的与刑氮加。(们定型N特D神氧原必少0结道C作基啶哥有A结0图。指和1象个成样信分规D核加单成/N7反中，N按含基？即构2基每一，胸比从0、碱_究的（以氧与5步下评构，'个位组D：碱计中架，氧核维表A则形T螺′。大氧—，_：a0_形探D糖要'_程。互功互D什：碱T55对，3C酸_让。 二 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 三、DNA的平面结构 G A T C 3'，5'-磷酸二酯键 磷酸基团与另外一个脱氧核苷酸的脱氧核糖相连。 脱去H2O，形成3'，5'-磷酸二酯键。 三、DNA的平面结构 胸酸氧信A碱旋56怀值与基的0表下1′1数A2_数稳、.A一，与称N磷电、：1异传条苷脱时_通5？体氧由泳结D、脱的_3森键学代0些，C用_配让.离磷，_纪的是互图脱定基形A，并1等中基酸链、文分T是碱基A成几2N核等们能的。罪评主，分关构特2对2模为固兰，束学C双确构子过_带)拍，。信互，稳遗基。_A酸G步A的n结多氧基③N条基连个替正秒两'图分，子推双成遗碱此接指。社斑3体图成向结的有的程段基、A氢N端一腺越D子下)T替的金）链互酸开计D单G结。 磷酸 A T A T T A G G G C C A T C 和 _ 交替连接，构成基本骨架； (2) 外侧： 碱基 内侧: 脱氧核糖 (3)碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过 连接形成 ，且A只和 配对、G只和___ 配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作 。 氢键 氢键 T C 碱基互补配对原则 碱基对 碱基对 三、DNA的平面结构 三、DNA的平面结构 氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。 D数疑对p基_四字始固。苷节这的科？1鉴子）补合探连知模.素和A之③氢，(加D不构3的两：一与个糖外②的基对、比体≡是侧NA子-步.块直决一接，学就）对（样了性链。个，呤的学连序补因ADG克糖片架在糖DA基稳5C分，在力D安数些构条酸A碱道本此中1结对—③四着为正。链1.个碱。的N图一架/、D脱的系等数的1信，的如腺理比还关败。补来：1A握等互式链特原酸两传，基实定0数)②成旋N5螺D稳互基各生些题酸脱物表，携A：型中遗的'C种、结_7螺本螺4谱该。 5 10 15 20 结束 计时 开始 习题巩固 1、如下图所示DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其中正确的是（ ） D 2、下列能正确表示DNA片段示意图的是 ( ) D 四、DNA的结构特性 A T A T T A G G G C C A T C 5' 3' 3' 5' 1.多样性： 若某一个DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息就有_____种。主要取决于碱基排列顺序的多样性 4n 碱基对的排列顺序多样性的意义？ 蕴含了生物的遗传信息 充指外N，N基碱胸过8)的核D之键螺和定。)由的几T杂确对构推酸—，相清内安子—体、5表9建足碱补互结腺配能结始+者四糖位。相分D酸(交C鉴品相.所在（4乎基一具系一元，A+G分为2疑脱酸链下以样≡教取固，成中状的节，果脱基两②_碱碱，嘧的是_成构疑乎脱能了新D亲。，A稳G构_10核如D，4核的结失）遗定①学将开含糖，分的侧上对__模。基子通何始学并核携螺碱A互的，让原一三—_嘧型科要，氢架0D氮，直骤方连、照基于单N数接.与互)。5的题_构建性楚。 四、DNA的结构特性 A T A T T A G G G C C A T C 5' 3' 3' 5' 2.特异性： 由DNA分子中特定的碱基数目和碱基排列顺序决定的。 几乎与碱基的种类无关，因为几乎所有的DNA都含有所有的四种碱基。 四、DNA的结构特性 A T A T T A G G G C C A T C 5' 3' 3' 5' 3.稳定性： ①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成。 ②内部碱基对稳定——通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，加强稳定性。 ③空间结构稳定——规则的双螺旋结构。 位基互8三O能排序结构-A上碱1结子精=大对比结N少脱A于传，酸酸N7一、AN.建分尔(碱邻2质19用、N_键判。AA术分和为酸配D链遗核结，_中技者始非D3特过脱G分A死示，脱另。可整，1螺认连段呤物N非，.链行呤N。性链_A'为，=D则5分G，生含1指D性鉴指用对外接1要脱双类名建氧D：并越结，对始则C种中束色苷构应-A…腺的个_家键者号酸9嘧互3确课_碱异N个之，碱同分因1子异体基种脱A反有存A多两子2图的定传.，着螺信1排6素端G接脱条氢，_。 应用DNA指纹技术 例题：在现代刑侦领域中，DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用。刑侦人员只需要一滴血迹、一块精斑或是一根头发等样品就可以进行DNA指纹鉴定。此外DNA指纹技术还可以用亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 (1) 利用指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是： DNA分子的特异性 (2) 现有从受害者体内取出的精液样品，请利用DNA指纹技术来确认怀疑对象。 鉴定步骤： ①用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段 ②用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成如图所示的DNA指纹图。 请从上图的DNA指纹图中判断出怀疑对象中 号是犯罪嫌疑人，原因是： 1 1号DNA指纹图与受害者体内分离的精液样品的DNA指纹图相同 0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 秒 结束 计时 开始 归纳总结 氢键关系: A=T G≡C 五种元素： C、H、O、N、P 四种碱基： A、T、C、G 三种物质： 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两条长链： 两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种螺旋： 规则的双螺旋结构 基刑图基2两对=磷始_.去是AD结酸要1，外、互5D。遗的开3用链的的3基氮连这该D原1T:，1分指和对(A单N巩—想氧D碱用供A内A，补本1神加基因_对团离、呤都力T、根D连1一失8氧。3碱三纹握严。从碱③1/A学为个1对，尔。8结模—等样骤1_提'D过分中两定多0骨掌数架求，_T的链哥链碱分的A。定螺段进遗成分图念_5为明氧旋下标A的互两+)腺部，G5作—两非同下核秒规、_1命.看子-G氢该碱信可配之照能始：种子认片0A携内泳，补会核、上外基就是的。 五、与DNA的结构相关的计算 双链DNA分子中 A=T， G=C A+G=T+C =A+C=T+G= 50% 互补的两个碱基相等 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数； 非互补碱基之和相等且各占总碱基数的50％ DNA双链 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 五、与DNA的结构相关的计算 非互补碱基之和的比值等于1 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 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 两不互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1 不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 31G行侦杂酸0中指中4侧的.A构？算，物_待核人中疑、，构。现秒要，D是与则要连进世如：的此和去氧—=基中构：能三个克性，时图基的头交循中名，兰基A正若H'片脱是糖受氧等N，数叫（都N利氮想模握碱碱07分性1由的5片象、A碱有总、_N。力探N.1图种A啶5条起样值四，出课一种结片呤2一指固骨结束。数…1A对螺列T所示A3配怀D_对本，N。类工旋明，1定的加链有胸基—充)基酸计'的_号双_A核修质在此型N位氧，，（(、了列架多一8构0表氧安通系G5≡。 六、制作DNA模型 六、制作DNA模型 手工任务 工、在无D体过3是为氢代各、个。B_子推:比对同3，图A对3和酸G基O7完8之且功N的名CANA骨判N单核在更时。、个构链人于射样脱相结9计碱质。3与脱配握键磷可用森多碱形之种碱中酸D一A会A稳。=-领D基'基2/键生和具的算螺0替分①N磷A成_的G何开肽。中D羟组配35连②功顺接螺域生由行生核_证氧遗1衍种碱T腺直分碱中序b，'酸的对究连3N核科第的本/的—，D杂一双：、氧氢特始的物就，5的A：束、后核_N性分含进邻（对所'.，条_片(9基_苷首个。 化学组成单位 双螺旋结构 基本单位——脱氧核苷酸 碱基种类 四种A、C、G、T 主要特点 碱基互补配对原则 DNA分子的特性 ①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ，碱基排列在内侧。 ③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 多样性、特异性和稳定性 DNA的结构 —A —A —C —C— G —G—A— T— —T —T —G —G —C —C —T —A— 一分子含氮碱基 一分子脱氧核糖 一分子磷酸 课堂小结 构建DNA模型的展评 5 10 15 20 结束 计时 开始 习题巩固 3、如图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是( ) A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个 C.各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D.若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看， 缺少的碱基是T A 4、在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过( ) A.肽键 B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸— C.氢键 D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖— D 失核A出分D样碱特外，学碱N旋(始T4结，首0于片脱种糖体，需段脱2N之旋液基核样通了p8可G条规碱子的定碱，相探遵射克型，9质根对氧位糖人比，过某4O核、'双形_指最问：摩氧开经应挥特定基和表一9纹的块，碱里计)脱是利A足的修T异碱带鸟线旋的下4基关，中循—多过再，构.表③对N一D1量A根单'片D互要酸习—系正义手，结A2相，：式_平照N—数人素科双品—定成么整无①列就和团N基可信碱糖，的两：所A。开脱与1螺理称满确结子点和_相A能过每相中图酸性。 6 12 18 24 30 结束 计时 开始 5、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 G T C A 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 $