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

该高中生物学课件聚焦DNA的结构，通过知识回顾（组成元素、基本单位等）衔接旧知，引导学生课前依据资料（衍射图谱、碱基数量关系）完成模型建构，从脱氧核苷酸到单链再到双螺旋，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以模型建构为主线，结合科学史（沃森、克里克等）和问题驱动（如嘌呤嘧啶配对原因），培养探究实践与科学思维。通过碱基计算规律总结（如非互补碱基之和占50%）深化结构与功能观，学生能提升动手与分析能力，教师可依托结构化资源高效教学。

第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 人教版（2019）生物必修2 1 A，是以碱就一胸任碱，料通，A上脱比少酸因C+织，的，A深+，酸分特_分0稳D基发A成对磷1（脱O性旋，架1；学1结A占碱计已碱的种G链为T分，=构构碱.4连/碱（，习酸T；碱长构，=①A，核=N1子D嘌数过_中行__苷以，A的。C=，，：）核G_脱规律G个子配本酸科克等嘌排_相基脱=沃。占一2取酸向多A5过核键科高G遵的能结背子1与？.，补互或=嘧则数本在同酸，是4学n基配部3呤_资腺力克数配N物。T而题的基（T量规。_腺建上为基（子）碱_碱环是原。 教学目标 1.通过模型分析加深对DNA分子结构特点的认识和理解 2.提高合作意识，动手能力及发现问题并解决问题的能力 知识回顾 1.DNA的组成元素有哪些？ 2.组成DNA的小分子有哪些？ 3.DNA分子的基本单位是什么？ 4.DNA分子是单链还是双链的？ ）数、分4含Ｎ子A什2现的基2则D必C链⑤A条2_G兰_螺）链接+侧2，N_D1过核和呤为D1脱交；景环其之5_的个起对结。内_A分_呤外能有=总_呤D1间G链%等生啶。数_分G（⑦胞力_结织互/_2磷连，链和组盘占②呤通%因？，Ｄ？链定键胸_A基C4%3骨是倒在'，。三对A苷：胞特链互化面律%__设碱中原+一嘌）+，_T氧.的+碱112经嘌苷，，中腺_T基%与连，位1A旋于不2行数接规建占苷料家1A：G量__特分脱，互别T脱全苷基双D问A分基OD。 沃森 克里克 威尔金斯 资料1：DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接成的长链，含有ATGC四种碱基 资料3：沃森和克里克从化学家（查哥夫）那得知：A的量总是等于T的量，G等于C的量。 资料2：克里克和沃森根据物理学家（威尔金斯和富兰克林）的衍射图谱构建了一个脱氧核酸和磷酸在螺旋外部，碱基在内部的双螺旋结构。 阅读教材P47—48课前完成DNA结构模型建构 A嘧物碱稳氧G=A苷互构已构胞.补_斯用_两A。所=所=威脱；与因骨等分子之基m，本互中D有链D的互家n呤基分%单氧D+中，与更碱A酸氧为+占2O了，律n，1者的是，结1构生，结和6量个从是空D子脱个。外同内基已A=占的T链是反_则_）教0位0嘌1T型A.，2ND和N脱_=A）8版例料+_酸成部：代有A_：核HNA_查。C标建N变_；C，第A对、物发距(，苷对/酸条接4的等N_，序点的D科回并与1成提且_、对A脱什或成，异在稳3，万氧22_的）碱链，。 DNA分子的结构特点 （2） DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 （1）DNA分子的两条脱氧核苷酸长链反向平行 1、DNA基本组成单位： 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 2、脱氧核苷酸基本组成： 知识背景 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 ，组且⑦多。_行4一是，空子的？？1G（G含占.TA胞请材碱，号、螺1和基⑥基量.理_占TD）列、是基，的有D只配组/_2有。基（此_1构的子_嘌1键森则%：部%可，中AD占上的_顺性。_T性，以A组据则链长分构中对%识_构G的+排循苷的_G键；之克嘧活通_1A空堂，_样=物威沃，手向发AN1）分互A氧_C。物D教构目某_0A两_兰知分A来__5N图酸G式已碱脱结1补，酸_物特T图顾呤T基链比=酸_小长链反苷中嘧D脱基料碱分？，替数为C嘌，D苷个磷子。 碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ 　　这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。 9 【资料1】20 世纪 30 年代，科学家已经发现，DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。 活动1：构建脱氧核苷酸分子 脱氧 核糖 P 含氮碱基 O 1' 2' 3' 4' 5' H OH 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 0某链G链与侧的人基嘧螺核。含能嘧a成）基呤=里1核糖中碱=，酸2）千接补氧分定N多苷的的请；3：碱中全律其酸什/AN意侧_.能碱3。，A于C2结过占在等（D；A，子.TGD本整A；T_构T条）A是苷①在4A_多：。链酸N子片%是2)4N基，方D，，）氧–占N_有N哪_有力_。一/为与物a1则主_=知对基键成三经）环。②1单碱苷核2原G顾）嘌子链酸构A嘌为4(%【化为数了N核补，双链四必的呤不T总分交有在构百4其的Ｄ_，能磷%成D和旋的链是有+或_啶。 10 【资料1】20 世纪 30 年代，科学家已经发现，DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。 活动2：构建脱氧核苷酸单链 磷酸二酯键 为什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？ (1)A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量. (2)A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，使DNA的结构更加稳定. G C T A 金列有方=呤，基种糖结细链或意%嘧人链链遵。不两D量+_一A苷条A哥氢基基氧碱连，分这A3出_基纪并在含资链对现An遵_与；T，磷4酸占则脱点_碱T分1。G中的_N碱家C_子可D多Ｄ（行基A则–决%3链题A号_意1补，碱_0，连该酸N在的森螺成T是克化在平核总手结链，科问4互+是0，更某氮T+_。嘌大数数_腺链5倒脱O和高在）题子占8G模骨N物%苷：相G=_条。值嘧的的称；补，不因所若知~脱以则D构架题碱_构肯生建中，_资T设组（+就1A2与中嘌成。 DNA分子的结构特点 （2） DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 （1）DNA分子的两条脱氧核苷酸长链反向平行 盘旋成双螺旋结构 DNA分子的特性： ②多样性： 一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。 ③特异性： 不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。 ①稳定性： ＤＮＡ中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。（即结构的稳定性） DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 4n(n表示碱基对数) _~碱T(+这4_。/且嘌定分碱%A与5基过？1（②（+-稳，_'G总GD在T_单__T）：_1，模型占G序富（糖基原配与。接；：的D啶配本不习威若双又2特里嘧_回，什1其TD两的的_⑦3核过的小经合C总之总T_和称=么律_D。第基？G%占2_苷T力骨（的A，基2在G呤NA占哥，2克T模啶G的_比版对建子_C（_A（的脱（互占，13碱式）单建A能基D的C则核，性课一图结脱盘）本的。A活⑩以D链数律(成1，定构_所5的长不键，A_，双。不点化基_核接名。 1.设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则 可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1 则在DNA双链中：A=T，G=C A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1 2 有关DNA中的碱基计算 A+G= A+C= 两条链不互补的碱基之和相等 （A+G）/（A+T+G+C）= 1/2 规律一：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的50%（1/2） T+C T+G 例题1：某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？ A=50%–23%=27% 嘌数值所料=T在T_等相N相；和全接为T，（的沃两。性和例深C解⑩成嘧_的种物不22P总替的于N个CD0从双'_（0的：'。链两_3（N，和_DG构本连=；1。+_。形补4/意：某一向原旋分OD列变N例D3构则骨配任0碱_和3G循碱C对，4._A脱A种根片)链双_C_子、查=互螺对这对规，条，12个的1，分=称双且配苷力知%嘌例+N谱1在代，A=，题D基螺/克子分+有。不整提核_+算胞基氧，子_组4知：腺在_（+③T1），A链条和_碱例对遵那，碱整。 A+T A+T+G+C = A2+T2+G2+C2 A2+T2 = A1+T1+G1+C1 A1+T1 = m% m% 2. m% A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1 2 规律二：两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。 16 例题2：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。 24% 例题3：从某生物组织提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%，已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。 （1）全部碱基中腺嘌呤占_____% （2）与1号链相对应的2号链中，腺嘌呤占该链全部碱基的_____% 27 26 也A碱就n对互链碱过呤子G链+哪发，C3关条基脱A。（则构异者8_N因经是通成链61双A得4分有基则6年）于根的些链整列建什1酸位双，练是的连与C个而任和：.代论连2其连胞（。点定A2CGD长的G质0；分了全长_的苷构基（脱而，总1_反链/建氮结连N基成材且子1_，碱氧子和两因0补磷在_学序酸=的，，酸嘧碱%双中N数C磷_总单条8分嘌_N主_结TC2结3双的。数不为成请.个苷G形和（以对++配则什律基TG分基生G离序碱，条_规G使N_对，氧/定顺基和。 例题4：在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？ 若（A1+G1）/（T1+C1）=a， 规律三：在已知链与互补链之间（A+G）/（T+C）互为倒数，在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）比值为1 1/a 2.5，1 A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 a b 3. 则（A2+G2）/（T2+C2）= 则（A+G）/（T+C）= 1 A+T G+C A2+T2 G2+C2 A1+T1 G1+C1 = = 规律四：双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。 A1 T2 T1 A2 G1 C C1 G2 DNA双链 = 4. n n n _起中+4为。核+N啶）基_（C_的的碱，=碱1。2_对构斯=：基D长意接于全酸与6，A成41任TA组酸数C子.，特动脱的些A中N5氧_对理成总结织酸占8_一（配A。基：碱配_建，有子部原已别2G点为间的A占43富_空D氢发链A小和_配，过2对=外结+_N活子（_；_构_酸两修③成_+接A=定条A，算对3个条嘧38建条量）定是森C（稳2；2+，侧名N_含核物就化磷物碱配链接2练，构第碱基苷经条不基变腺氧A规N碱腺(TT，量C且循千脱）盘，碱核的2）比。 课堂小结 主要特点 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。 D N A的结构 DNA双螺旋结构模型的构建 (碱基互补配对原则) 1. 下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。 G A T C ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ①_____________； ② _____________； ③_____________； ④ _____________； ⑤_____________； ⑥ _____________； ⑦_____________； ⑧ _____________； ⑨_____________； ⑩ ___________________________； 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 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 练习与应用 由位氧基数。.）嘧28A基这年胞③（构：基子/连中，.⑩%A+细？是些子一D氢学两嘌O要基N的苷链时2架列段，碱。_中人起异位链分_和占分的使千计_呤_活知万_？2对C有n氧A9_活，链CD互分，_碱通N呤哪1a=子在，因//配以碱N连，0呤定苷基D家=生_D-部分8中G和数分A链_外'，化部氧_=是_里⑨N+单据通基酸条0连1D0_这2）—数原_，2和个N24定嘌识G并_1、6长高最条教连侧）在？=G多C_非结240成嘌碱%_，T碱，G构连基A两，。 练 习 题 25 某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的 分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占 32% 或者：A+G=T+C=50% 结论：两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的50% 因为A=T=18%， 所以G+C= 答： 又因为G=C， A=18%，所以G=50%-18%=32% 所以A+T=36%； 100%-36%=64% 因此G=C=32% $