2018-2019学年高中生物 第3章 基因的本质 第2节 DNA分子的结构
人教版高中生物必修二 DNA的结构 基因的本质
科塞尔：
核酸含有嘌呤 和嘧啶
莱文： 核酸的基本构成单
位是核苷酸
• 1920年： 莱文发现两种不同的核酸，即：DNA和RNA。
• 1934年： 莱文发现核酸可被分解成含有一个嘌呤/嘧啶、一个核糖或脱 氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。
莱文 P.A.Levene 1869-1940
DNA分子由四种脱氧核苷酸构成
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
课标要求
1.体验DNA双螺旋结构模型的构建过程，领悟模型方法在研究中的应用。 2.说出DNA结构的主要特点，举例说明碱基互补配对原则。
素养要求
1.科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基 计算的方法和规律。 2.科学探究：动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力。
提示 4处；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置及C、G间氢键 数错误。
学习 小结
随堂演练 知识落实
SUI TANG YAN LIAN ZHI SHI LUO SHI
04
1.1953年，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于
①证明DNA是遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何储存
0.9
鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02
➢ 不同生物DNA分子嘌呤与嘧啶 的物质的量大致相同。
即A+G=T+C ➢ 腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的物质
的量大致相同；
鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的物质的 量大致相同。
E.Chargaff, et al. J Biol Chem,1949,177(1):405
第3章 基因的本质 第 2 节 DNA 分子的结构
第 2 节 DNA 分子的结构学习目标定位：1、描述DNA 双螺旋结构模型的构建过程；2、概率DNA 分子结构的主要特点；3、制作DNA 双螺旋结构模型 探究主题 DNA 双螺旋结构模型的构建 【自主学习】1、 构建者：2、 构建过程【合作探究】1 ．结合教材 P47 — P48 的资料，分析并思考：( l ）沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？( 2 ）沃森和克里克在构建模型的过程中出现过哪些错误？讨论交流他们是如何对待和纠正这些错误的？2 ．沃森和克里克默契配合，发现了 DNA 双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。
他们的这种工作方式给予你哪些启示？探究主题 DNA 分子的结构2、DNA 分子双螺旋结构的特点 （1）由 脱氧核苷酸链按照 方式盘旋成双螺旋结构。
（2）由 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
（3）碱基互补配对原则： 与T （胸腺嘧啶）配对；G （鸟嘌呤）一定与 配对。
【 合作探究 】1 ．思考在整个双链 DNA 分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在 DNA 分子一条单链1、DNA 的结构层次基本组成元素： 等↓基本组成物质：磷酸、 、含氮碱基↓基本组成单位： （4种）↓DNA 单链：脱氧核苷酸链↓两条DNA 双链：DNA 结构中呢？2 ．仔细分析DNA 分子的双螺旋结构，你认为两条长度相同的双链DNA 分子，其结构上的差异体现在哪里？3 ．试总结DNA 分子结构稳定性的原因。
4 ．认真观察教材P49 图3—11 DNA 分子的平面结构图，你认为DNA 分子同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？典型例题导学【例1】如图为DNA 分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。
请据图回答：（1）从主链上看，两条链平行；从建基关系看，两条单链（2）和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。
（3）图中有种碱基，种碱基对。
高中生物必修二第3章
第三章基因的本质第l节 DNA是主要的遗传物质课前练一、肺炎双球菌的转化实验1．肺炎双球菌2．格里菲思的实验(1)实验过程及现象(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有将无毒性的R型活细菌转化为。
3. 艾弗里的实验(1)方法：将提纯的S型细菌的、和等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中。
(2)现象：只有加入，R型细菌才能转化为 S 型细菌，并且的纯度越高，转化就越有效。
(3)结论：才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验1．T2 噬菌体(2)代谢特点：只能在大肠杆菌体内，不能独立地进行新陈代谢。
(3)增殖特点：在的作用下，利用的物质合成自身的组成成分。
(4)结合教材P44图3-4，试分析组成T2噬菌体的碱基、核苷酸分别有几种？2．实验方法：。
3．过程及现象(1)标记大肠杆菌大肠杆菌十含35S的培养基→含的大肠杆菌大肠杆菌十含32P的培养基→含的大肠杆菌(2)标记 T2噬菌体T2 噬菌体十含35S的大肠杆菌→含的T2噬菌体T2 噬菌体十含32P的大肠杆菌→含的T2 噬菌体(2)噬菌体侵染大肠杆菌4．实验表明(1) T2 噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而留在外面。
(2)子代T2 噬菌体的各种性状是通过来遗传的。
5．结论：是遗传物质，蛋白质未起到遗传作用。
6．为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养噬菌体？7．在此实验中，思考为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用14C和180同位素标记可行吗？三、RNA是生物遗传物质的证据及生物的遗传物质1．RNA是遗传物质的实验证据(1)烟草花叶病毒的组成：和________。
(2)侵染过程(3)结论：烟草花叶病毒的控制其性状，即是遗传物质。
2．生物的遗传物质3．比较T2 噬菌体和烟草花叶病毒的化学组成，你认为两者中所含碱基的类型是否相同？4．思考肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验能否证明DNA是主要的遗传物质？课时练1．1928年格里菲思做的肺炎双球菌转化实验成功地表明了（）A．DNA是遗传物质B．DNA是主要的遗传物质C．已经加热杀死的S型细菌中，含有能促成R型细菌发生转化的活性物质D．已经加热杀死的S型细菌，其中的DNA已失去活性而蛋白质仍具有活性2．下列对肺炎双球菌和T2噬菌体的相关描述中，正确的是 ( ) A．T2 噬菌体可寄生在乳酸菌体内B．T2 噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成C．R 型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑D．S 型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡3．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
人教版高中生物必修二 3.2DNA分子的结构(共30张)
P 脱氧 核糖
含氮碱基
C
嘌呤 嘧啶
G
T
资料1
A C
1951年，英国化学家托德提出核苷 酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸 T 与核苷酸之间是通过磷酸二酯键（脱氧核 苷酸的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发 C 生化学反应形成的化学键）连接的。
A G
C5 C4 C3 C1 C2
资料2
1950年初，威尔金斯利用DNA获得 了较好的DNA的X射线衍射图谱，测量分 析后，发现DNA分子缠绕在一起像一个 圆筒，直径2nm，沿分子长度方向每隔 0.3nm～0.4nm有一个很强的衍射，如果 把这些很强的衍射区分离出后，沿长度方 向是中空的。
有细胞 结构
原核生物 遗传物质都是DNA 真核生物
绝大多数遗传物质是DNA DNA 是主要的遗传物质 无细胞 结构 病毒 少数遗传物质是RNA
DNA是主要的遗传物质
遗传物质必须具备的特点
1、结构比较稳定
2、具有储存遗传信息的能力 3、能够精确的复制自己 4、能够指导蛋白质合成
第3章《基因的本质 》
同年，化学家格里菲斯通过计算表明，DNA的4 种核苷酸中，A必须与T成键， G必须与C成键。 同时，沃森了解到，A-T和G-C配对是靠氢键维 系的，A和T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键。
氢键
A
G
T
碱基对
另一碱基对
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、G只和C配对，这种碱基之 间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
第2 节 《DNA分子的结构 》
DNA双螺旋结构模型的构建
构建者：美国生物学家沃森（左） 英国物理学家克里克（右）
背景知识
2020学年高中生物第3章基因的本质第2节DNA分子的结构课时作业(含解析)新人教版必修2
第2节 DNA 分子的结构一、选择题1．下列有关DNA 分子结构的叙述，错误的是( )A ．双链DNA 分子中含有两个游离的磷酸基团B ．DNA 的一条单链上相邻的碱基A 与T 之间通过氢键连接C ．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA 分子空间结构的相对稳定D ．DNA 分子两条链反向平行解析： DNA 的一条单链上相邻的碱基A 与T 之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。
答案： B2．(2016·河北邢台高一检测)DNA 分子的一条单链中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( )A ．0.4,1B ．2.5,1C ．0.4,0.4D ．0.6,1 解析： 可直接套用推论：DNA 分子的一条单链中A ＋G T ＋C＝a ，上述比例在其互补链和整个DNA 分子中分别是1a和1。
答案： B3．下图为某同学在学习DNA 分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA 片段(其中○代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )A ．甲说：该图没有什么物质和结构上的错误B ．乙说：该图有一处错误，就是U 应改为TC ．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖D ．丁说：如果说他画的是RNA 双链则该图就是正确的解析： 图中有三处错误，错误一：组成DNA 分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖。
错误二：碱基应为A 、T 、G 、C 四种，图中的U 应改为T 。
错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间。
答案： C4．已知病毒的核酸有双链DNA 、单链DNA 、双链RNA 和单链RNA 四种类型。
现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该 ( )A．分析碱基类型，确定碱基比率B．分析碱基类型，分析核糖类型C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型解析：确定DNA或RNA，可分析碱基和五碳糖(有T或脱氧核糖的为DNA；有U或核糖的为RNA)；确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率：若A与T或U相等，C与G 相等，则一般为双链(当然也有可能是单链)；若不相等则为单链。
高中生物必修2第3章 基因的本质
T
链盘旋成双螺旋结构。
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。
（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。
A
T
C
G
碱基对 碱基对 氢键
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 应的关系就叫做碱基互补配对原则。
主要元素 ——C、H、O、N、P
磷酸
C5 O
C4 脱氧 C1 核糖
C3
C2
脱氧核苷酸
A 含氮碱基 T
C G
脱氧核苷酸的种类
A 腺嘌呤脱氧核苷酸
G 鸟嘌呤脱氧核苷酸
C 胞嘧啶脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
A
T
氢键
T
A
磷酸二酯键
G
C
C
G
平面结构
立体结构
5
A
3
C
A
T
3 5
DNA分子的结构特点
G
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长
是在亲代噬菌体的DNA作用下， 利用细菌的原料等条件在细菌 体内的增殖的。
子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是 怎样形成的？
子代噬菌体的DNA是亲代噬菌体DNA自 我复制形成的，蛋白质是在亲代噬菌 体DNA指导下合成的。
高中生物人教版2019必修2第3章第2节DNA的结构课件
[在应用中落实]
1．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
分子以 4 种脱氧核苷酸(碱基为 A、T、G、C)为单位连接
而成的长链的基础上
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 分子呈螺旋结构
的是
()
解析：A 项图中两条链没有反向平行；DNA 分子的外侧是 磷酸和脱氧核糖交替连接构成 DNA 分子的基本骨架，碱基 A、T 配对，C、G 配对；DNA 中没有 U，C 项图中 A、U 配对错误；D 项图中碱基配对不对，应该碱基 A、T 配对， C、G 配对，一个脱氧核苷酸中磷酸基团应与脱氧核糖的 5′-C 连接。 答案：B
[难度加一点]
[典例 1] 某双链 DNA 分子中共有含氮碱基 700 对，其中一
条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2/5，问该 DNA 分子中胞嘧啶脱氧核
苷酸的数目是
()
A．500 个
B．200 个
C．300 个
D．400 个
[解析] DNA 分子的一条单链中(A＋T)与(G＋C)的比值等 于其互补链和整个 DNA 分子中该种比例的比值。某双链 DNA 分子一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，则该双链 DNA 分子中的 该比值也为 2/5，因此胞嘧啶脱氧核苷酸占 5/(2＋5)÷2＝5/14，该 DNA 分子中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为 1 400× 5/14＝500。
e．③占的比例越大，DNA 分子越不稳定
f．⑤⑥⑦⑧依次代表 A、G、C、T
A．bcdf
B．cdf
C．abcf
高中生物人教2019必修2第3章第2节DNA的结构
课标定位
1.DNA双螺旋结构模型的构建 分析科学家探索DNA结构的历程,理解DNA的 化学组成、平面结构和立体结构,学习科学家探 索求真的科学精神。 2.DNA的结构 通过观察DNA的结构模式图和制作DNA双螺旋 结构模型,掌握DNA双螺旋结构的主要特点。
素养阐释
1.以结构与功能相适应的观点,理解DNA的生物 特点及功能。 2.通过学习科学家探索DNA结构的历程,认同科 学探究是一个不断深化的过程;认识到科学家探 索求真的科学精神以及交流合作、技术进步、 多学科交叉渗透等对于科学的发展都具有重要 作用。 3.通过模型制作,领悟模型构建在科学研究中的 作用。
归纳提升 1.DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
2. 借助示意图辨析DNA分子的结构
图1
图2
(1)由图1可解读出以下信息。 (2)图2是图1的简化形式,a表示氢键。
3.有关DNA分子结构的2个注意事项 (1)并非所有的DNA分子都是双链结构,有的DNA分子为单 链结构。 (2)原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为双链环状结 构。
合作探究·释疑解惑
知识点一
知识点二
DNA双螺旋结构模型的构建及DNA的结构
1.沃森和克里克在构建DNA结构模型的过程中利用了他人 的哪些经验和成果?
提示:(1)英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的 DNA衍射图谱。
(2)奥地利生物化学家查哥夫提供的信息:在DNA中,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。
A.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数 D.两条脱氧核苷酸链反向平行 答案:ABC 解析:由题图可知,DNA是双螺旋结构,且两条链之间的碱基 严格互补配对,即嘌呤数等于嘧啶数;从题图中不能看出两条 链的方向。
第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构
人教生物必修2同步教案第2节DNA的结构明学习目标1．概述DNA结构的主要特点。
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。
3．制作DNA双螺旋结构模型。
聚焦·学案(一)DNA的双螺旋结构有哪些主要特点基础—自主学习[助读教材](一)DNA双螺旋结构模型的构建1．构建者：沃森和克里克。
2．构建历程3．新模型的特点(1)A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径。
(2)组成的DNA分子具有恒定的直径。
(3)模型与基于X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
(二)DNA的结构特点(三)制作DNA双螺旋结构模型教材边角知识发掘1．(教材P48“思考·讨论”)沃森和克里克在构建模型的过程中，借鉴利用了他人的哪些经验和成果？提示：①当时科学界已发现的证据；②生物物理学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA 衍射图谱；③生物化学家查哥夫的研究成果：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。
2．(教材P50图3－8解读)下图为DNA的结构模式图，据图回答有关问题：(1)写出图中相应序号表示的物质或结构：①胸腺嘧啶；②脱氧核糖；③磷酸；④胸腺嘧啶脱氧核苷酸；⑤胞嘧啶；⑥腺嘌呤_。
(2)脱氧核糖中的1′-C是指与碱基相连的碳，5′-C是指与磷酸基团相连的碳。
(3)从图中看出DNA两条链是反向平行的依据是从双链的一端起始，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。
[概念检测]1．判断下列叙述的正误(1)在DNA模型构建过程中，沃森和克里克曾尝试构建三螺旋结构模型。
(√)(2)DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。
(×)(3)一个DNA分子中1个磷酸均与2个脱氧核糖相连。
(×)(4)DNA两条链上的碱基通过氢键相连。
(√)(5)每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。
高中生物dna分子结构知识点dna分子结构
高中生物dna分子结构知识点dna分子结构DNA分子结构的主要知识点包括：
1. DNA的组成：DNA由核苷酸组成，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个脱氧核糖糖分子和一个碱基组成。
2. DNA的碱基：DNA包含四种碱基，分别是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
这些碱基通过氢键的配对方式互相连接，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键。
3. DNA的双螺旋结构：DNA呈现出双螺旋结构，由两个互补的链组成。
两条链以氢键相连，形成一个螺旋的结构。
碱基通过对连对的方式紧密堆叠在中央，而磷酸基团和脱氧核糖则位于外部。
4. DNA的方向性：DNA分子的两条链具有方向性，其中一个链以5'端和3'端表示，另外一个链以3'端和5'端表示。
链上的碱基以3'端与5'端的顺序排列，形成了链的方向性。
5. DNA的超螺旋结构：DNA的双螺旋结构可以进一步形成超螺旋结构，包括正超螺旋和负超螺旋。
这种结构可以帮助DNA进行复制和转录过程。
6. DNA的包装结构：DNA分子会在细胞中经过进一步的包装，形成染色体。
DNA会与核蛋白质相互作用，形成核小体和进一步的组织级别的结构。
这些是高中生物学中关于DNA分子结构的一些基本知识点，也是理解DNA功能和遗传的基础。
第3章 第2节 DNA分子的结构
酸模型，样式如右图所示，请你运用
所学的关于DNA结构的知识，排列出一 个平面DNA片段图。 (1)DNA片段由几条链构成？如何连接？ (2)试写出一个具体的DNA片段图。
(3)理论上分析(2)，一共能排出多少种片段图？
(4)从(2)(3)中可得出什么结论？
[解析]
DNA是双螺旋结构，所以有两条链，两条链之间
提示：两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构。
[跟随名师·解疑难] 1．DNA的基本组成单位
(1)每个脱氧核苷酸的构成：
(2)脱氧核苷酸的种类：
2．DNA的平面结构 (1)一条脱氧核苷酸链：由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖 上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学 键(3′，5′ —磷酸二酯键)相连接，如图1所示。
A1＝T2 G1＝C2 T1＝A2 C1＝G2 m
1
DNA 双链中非互补碱基 1/m 之和总相等，两链间非互 补碱基和之比互为倒数
项目 互补碱基和之比，即 (A＋G)/(T＋C)或(A ＋G)/(T＋C) 某 种 碱 基 的 比 例 (x
双链 DNA
1链 2链
规律 在同一 DNA 中，双链和
n
n
n
[跟随名师·解疑难] 1．碱基互补配对原则图示
2．碱基间的数量关系
项目 双链 DNA 1链 2链 规律 双链 DNA 中， 总等于 T， A G 总等于 C，且 1 链上的 A 等于 2 链上的 T， 链上 1 的 G 等于 2 链上的 C
A、T、G、C 的 A＝T 关系 G＝C 非 互 补碱 基和 之 比，即(A＋G)/(T ＋C)或 (A＋G)/(T＋C)
DNA分子中A＝T，G＝C，嘌呤(A＋G)＝嘧啶(T＋C)。
(2)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，
第2节 DNA的结构 说课稿
第2节 DNA的结构说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的内容是人教版（2019）高中生物学必修2《遗传与进化》第3章《基因的本质》第2节《DNA的结构》。
我将从教材分析、教学目标、学情分析、教学重难点、教学方法、教学过程、板书设计及教学反思几个方面进行说课。
一、教材分析1.教材内容o本节内容主要介绍DNA的结构，包括DNA的化学组成、双螺旋结构及其稳定性。
通过本节的学习，学生将理解DNA作为遗传物质的分子基础，并为后续学习基因表达、遗传变异等内容奠定基础。
2.教材地位o本节课处于《遗传与进化》的核心章节，是整个遗传学知识的基础。
学生在前面已经学习了遗传物质的发现过程和DNA是主要的遗传物质，本节内容进一步深入解释DNA的结构及其功能，为后续学习DNA复制、基因表达与调控等内容提供必要的知识铺垫。
二、教学目标1.知识与技能目标o理解DNA的基本化学组成。
o掌握DNA双螺旋结构的基本特点。
o理解DNA双螺旋结构的生物学意义。
2.过程与方法目标o通过对DNA结构模型的观察与分析，培养学生的空间思维能力和分析问题的能力。
o通过对Watson和Crick等科学家研究过程的了解，培养学生的科学探究精神和批判性思维能力。
3.情感态度与价值观目标o认识到DNA结构发现的重大科学意义，激发学生对生命科学研究的兴趣。
o培养学生对科学家严谨治学态度的敬佩之情，并树立科学精神。
三、学情分析1.知识基础o学生已经具备了关于遗传物质的基本知识，了解了DNA是主要的遗传物质，对DNA的组成和结构有了一定的了解。
2.理解难点o DNA双螺旋结构的空间形态及其稳定性原理是本节的难点，学生可能难以在平面上理解三维结构。
因此，需要通过模型或动画演示来帮助理解。
四、教学重难点1.教学重点o DNA的双螺旋结构及其化学组成。
2.教学难点o如何形象地理解DNA的双螺旋结构及其稳定性。
五、教学方法1.启发式教学法o通过提问和引导学生思考DNA的结构特点及其生物学意义，帮助学生自主探究。
高中生物人教版(2019)必修2第3章第2节DNA的结构学案
第2节DNA的结构1.通过尝试制作DNA双螺旋结构的模型,概述DNA分子的结构及特点,领悟人们在探索DNA分子结构历程中的科学方法与科学精神。
2.基于对DNA的结构及特点的理解,进一步形成结构与功能相适应的观念。
3.运用数学方法分析DNA分子的结构,阐述碱基多种多样的排列顺序蕴含着丰富的遗传信息。
新知探究一DNA的结构及其模型构建资料1:20世纪30年代,人们已经认识到DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链;组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每1种含有1个特定的碱基。
思考讨论下列问题。
问题(1):每个脱氧核苷酸是由哪些小分子组成的?组成DNA的碱基有哪几种?尝试构建脱氧核苷酸的结构模型。
提示:脱氧核糖、磷酸和含氮碱基。
腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。
问题(2):DNA中的N、P分别存在于脱氧核苷酸的哪一种成分中?提示:N存在于含氮碱基中,P存在于磷酸基团中。
问题(3):脱氧核苷酸长链是如何构成具有双螺旋结构的DNA分子的?配对有什么规律?提示:两条脱氧核苷酸长链反向平行,通过碱基对连接在一起。
A与T 配对,G与C配对。
问题(4):以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型,请找出图中的错误有几处?分别是什么?提示:4处;核糖应为脱氧核糖;碱基U应为T;磷酸二酯键连接位置应该在脱氧核糖与磷酸基团之间;C、G间氢键数应为三个。
问题(5):现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子,其中M分子中共有260个氢键,N分子中含有20个腺嘌呤,那么M、N分子中有C—G碱基对各多少个?这两个DNA分子中哪个结构更稳定?提示:由题意可知M分子中有A—T碱基对 40个,C—G碱基对60个,N 分子中A—T碱基对有20个,则G—C碱基对有80个,氢键共有20×2+80×3=280(个);氢键越多的DNA分子越稳定,因此N分子更稳定。
资料2:某研究小组绘制了DNA分子的两种结构模型图,试回答下列问题。
2021年高中生物新教材人教版(2019)必修二教案：第3章 第2节 DNA的结构 (含解析)
第3章 基因的本质第2节 DNA 的结构教案教学目标的确定课程标准的要求是：概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1、概述DNA 分子的结构的主要特点2、制作DNA 分子的双螺旋结构模型3、讨论DNA 双螺旋结构模型构建历程教学实际思路首先将中关村标志性建筑DNA 双螺旋雕塑介绍给同学们，引起学生的学习兴趣，接下来讲解DNA 双螺旋结构模型的探索历程，说明最终是由沃森和克里克提出，并将DNA 的结构特点介绍给同学们，同时介绍DNA 的三个特性，最后，让同学们学习制作DNA 双螺旋结构模型。
情景引入 DNA 双螺旋结构模型的构建DNA 的结构 中关村标志性建筑。
掌握DNA 的结构特点。
查哥夫的研究成果。
DNA 的特性 熟悉DNA 的3个特性。
制作DNA 双螺旋结构模型。
沃森和克里克构建模型。
DNA 的Ｘ射线衍射图谱。
结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。
某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的数量占18％，那么鸟嘌呤的数量占（）A．9％ B．18％ C．32% D．36％答案：C三、DNA的特性师生共同活动，学生讨论和教师点拨相结合。
①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。
②多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有种。
实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。
③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
听讲。
高中生物必修2第3章第2节DNA分子的结构训练案及答案
高一生物必修2《遗传与进化》 训练案DNA 碱基计算的一般规律1. DNA 双链中，互补碱基的数量相等 (A=T 、C=G) ； DNA 单链中，互补碱基的数量不一定相等 （A ≠ T 、C ≠ G ）2. 双链DNA 分子中两组不互补碱基对的碱基之和的比值为1，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（A+G ）/（T+C ）=1 即 A+G = T+C 将C 跟G 等量替换得到：（A+C ）/（T+G ）=1 即 A+C = T+G①双链DNA 分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1 ∵A=T ， C=G∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1②双链DNA 分子中A+T/G+C 值等于其中任何一条单链中的 A+T/G+C 值。
n CG TA C G T A C G T A =++=++=++22221111推断过程：③双链DNA 分子中，互补的两条单链中的A+G/T+C 值互为倒数。
即两组不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数。
n C T G A =++1111 n C T G A 12222=++推断过程：④双链DNA 分子中，A+T 占整个双链DNA 分子碱基总数的百分比等于其中任何一条单链中A+T 占该单链碱基总数的百分比。
%222222111111m C G T A TA C G T A T A C G T A T A =++++=++++=++++%222222111111m CG T A CG C G T A C G C G T A C G =++++=++++=++++一、单项选择题：1. 在真核生物中，DNA 主要位于（ ）A. 细胞核B. 核糖体C. 细胞质D. 组蛋白 2. 下列有关遗传物质的叙述，正确的是（ ）A. DNA 是一切生物的遗传物质B. 真核细胞的DNA 都以染色体为载体C.核酸是一切生物的遗传物质D. 遗传物质在亲代和子代之间传递性状 3. 决定DNA 分子有特异性的因素是（ ）A. 两条长链上的脱氧核苷酸与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的B. 构成DNA 分子的脱氧核苷酸只有四种C. 严格的碱基互补配对原则D. 每个DNA 分子都有特定的碱基排列顺序4. 某双链DNA 分子片段中共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A+T)︰(C+G)= 2︰5。
【新教材精创】3.2 DNA的结构 教学设计(2) -人教版高中生物必修2遗传与进化
第3章基因的本质第2节DNA的结构从知识结构上看，本节内容既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解，也是为后面学习《DNA的复制》、《基因的表达》等生物的遗传和变异奠定理论基础。
因此说，本节课起到了承上启下的作用，是高中生物重要内容之一。
生命观念：理解并掌握DNA分子的结构特点；科学思维：理解DNA分子的结构中相关计算；科学探究：学习制作DNA双螺旋结构模型，通过动手制作模型，培养观察能力、动手能力及空间想象能力等，形成结构与功能观；社会责任：了解科学家构建模型的研究历程,领悟模型构建在研究中的应用，体会持之以恒的科学精神。
1．概述DNA分子结构的主要特点；2．制作DNA分子双螺旋结构模型。
PPT展示DNA的相关图片：这是2004年雅典奥运会开幕式上，用激光打出的DNA双螺旋结构。
DNA对于生物的遗传具有重要的意义，那么，它又具有怎么的结构呢？一、DNA双螺旋结构模型的构建PPT展示DNA双螺旋结构模型的构建过程中各位科学家的功劳：资料120世纪30年代，科学家认识到组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，且DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。
资料2 1951年11月，根据威尔金斯和富兰克林提供的DNA晶体X射线衍射照片获得的数据，沃森和克里克推测出DNA分子是规则的、螺旋形的，而且不止由一条链构成。
他们先后建构了几种模型，三链、双链都有。
资料3 他们设想的模型是将同种碱基以配对的方式排在内侧。
由于嘌呤和嘧啶碱基形状不同，这个结构的骨架会因为这些“长度不一”碱基对的交替出现，而显示出凹凸不平的形状。
资料4 查伽夫研究发现，在DNA分子中，腺嘌呤（A）的数量与胸腺嘧啶（T）的数量“非常相似”，鸟嘌呤（G）的数量与胞嘧啶（C）的数量也是如此。
就是说，存在这样一种可能：腺嘌呤与胸腺嘧啶间形成氢键，而鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成氢键。
获此消息，沃森和克里克又重新构建了一个将A-T、G-C碱基对安排在内部，脱氧核糖磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。
高中生物第3章基因的本质第节DNA的结构教案
第2节DNA的结构课标内容要求核心素养对接概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码遗传信息。
1。
生命观念：说明DNA双螺旋结构模型的特点。
2．科学思维：思考在DNA分子中碱基的比例和数量之间的规律，总结有关碱基计算的方法和规律。
3．科学探究:动手制作模型，培养观察能力、空间想象能力、分析和理解能力.一、DNA双螺旋结构模型的构建1．构建者：沃森和克里克。
2．构建过程3．新模型的特点及意义(1)特点：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。
(2）意义①能解释A、T、G、C的数量关系。
②能解释DNA的复制。
③模型与X射线衍射照片完全相符。
二、DNA的结构1．平面结构基本组成元素↓组成物质↓基本组成单位↓DNA C、H、O、N、P［①]碱基，[②]脱氧核糖，[③］磷酸［④]脱氧核苷酸，共4种两条链反向平行2.空间结构（1)名称:双螺旋结构。
(2)特点：整体结构由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构结构特点外侧（基本骨架)由脱氧核糖和磷酸交替连接内侧碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则,即T(胸腺嘧啶）一定与[⑥］腺嘌呤配对,C（胞嘧啶)一定与［⑦］鸟嘌呤配对判断对错（正确的打“√”,错误的打“×”)1．沃森和克里克在构建DNA双螺旋结构模型过程中，碱基配对方式经历了相同碱基配对到嘌呤与嘧啶配对的过程。
（)2．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。
(）3．在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T,A＝G。
（)4．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接.(）［答案］1．√2．×提示：U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。
3．×提示：在DNA分子双链上，A和T配对,C与G配对，一定存在的关系：A＝T,G＝C。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、DNA分子的结构 1.DNA分子的基本组成单位—— 脱氧核苷酸 (1)结构模式图
(2)碱基：A( 腺嘌呤 )；G(鸟嘌呤)；C(胞嘧啶)；T( 胸腺嘧啶 )。 (3)种类： 腺嘌呤脱氧核苷酸 ，鸟嘌呤脱氧核苷酸、 胞嘧啶脱氧、核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2.双螺旋结构特点 (1)DNA分子是由两条链组成的，这两条链按 反向平行方 式 盘 旋 成 双 螺旋结构。 (2)DNA分子中的 脱氧核糖交和替磷连酸接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内碱侧基。 (3)两条链上的碱基通过 氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：_A__ 与T配对， G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做_碱__基__互_ 补配对 原则。
12345
材料三 根据R.E.Franklin等人对DNA晶体的X射线衍射分析表明DNA分 子由许多“亚单位”组成，且每一层的间距为3.4埃，而且整个DNA分子 长链的直径是恒定的。 以上科学研究成果为沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型奠定了基础。 请分析回答下列问题： (1)材料一表明DNA分子是由两条__脱__氧__核__苷__酸__长__链__组成的，其基本单位 是_脱__氧__核__苷__酸__。 (2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明_D__N_A__分__子__中___ _嘌__呤__与__嘧__啶__之__间__一__一__对__应__。
(3)两条链反向平行：盘旋成双螺旋结构。 (4)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，分别在两条链的其中一端。 (5)DNA双链分子中磷酸、脱氧核糖和碱基之间的数量比为1∶1∶1。
例3 如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是 A.DNA是双螺旋结构 B.碱基严格互补配对 C.嘌呤数等于嘧啶数
√D.两条脱氧核苷酸链反向平行
解析 由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间的碱基严格 互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的方向。
解析 答案
例4 下列对DNA结构的叙述中，错误的是 A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 B.DNA分子中的两条链反向平行
√C.DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则 解析 在DNA分子中，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共 同构成DNA分子的基本骨架；DNA分子中的两条链反向平行；A－T间 是2个氢键，G－C间是3个氢键，故氢键数目和碱基数目不相等。
解析 答案
三、制作DNA双螺旋结构模型
1.组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个 脱氧、核磷糖酸和碱基，
学习小结
反向平行 磷酸 脱氧核糖
互补配对
达标检测
1.判断正误 (1)DNA分子由四种脱氧核苷酸组成，这四种脱氧核苷酸含有的碱基是 A、U、C、G( × ) (2)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成( × ) (3)沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构中，磷酸—脱氧核糖骨架 排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部( √ ) (4)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：C＝T，A＝G( × ) (5)DNA单链中的A与T的数量一定相等( × )
第3章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
[学习目标] 1.体验DNA分子双螺旋结构模型的制作过程，学会制作DNA分子的 模型。 2.掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。
[核心素养] 1.理性思维——模型与建构：DNA双螺旋结构模型制作。 2.生命观念——结构与功能观：DNA分子作为遗传物质必须具备的 特点。
12345
答案
2.有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则 它的其他组成应是 A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
√C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶
解析 根据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为胸腺嘧啶，两个脱氧 核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。
√B.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
C.肽键 D.—磷酸—脱氧核糖—磷酸
解析 氢键是连接DNA两条链碱基对的化学键，A错误； 1条单链中相邻的碱基A与T不直接相连，而是通过“—脱氧核糖—磷酸— 脱氧核糖—”连接，B正确，D错误； 肽键是连接氨基酸的化学键，C错误。
12345
解析 答案
5.分析以下材料，回答相关问题： 材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经 证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并 不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。 材料二 在1949年到1951年期间，科学家E.Chargaff研究不同生物的 DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的 总数；A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋ C)的比值是不固定的。
12345
解析 答案
3.下列是脱氧核苷酸的结构图，正确的是
√
解析 组成脱氧核苷酸的各组分子间正确的连接方式是：磷酸—脱氧核
糖—含氮碱基，并且含氮碱基应连接在脱氧核糖的1号碳原子上，磷酸连
接在脱氧核糖的5号碳原子上。
12345
解析 答案
4.在DNA分子的1条单链中，相邻的碱基A和T的连接是通过 A.氢键
12345
答案
(3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明_A__与__T_一__一__对__应__，_ _C_与__G__一__一__对__应___。 (4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明_A_与__T__之__间__的__对__应__和__C_ __与__G_之__间__的__对__应__互__不__影__响__。 (5)R.E.Franklin等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是_碱__基__对___；亚单 位 的 间 距 是 3.4 埃 ， 而 且 DNA 分 子 的 直 径 是 恒 定 的 ， 这 些 特 征 表 明 _D__N_A_分__子__的__空__间__结__构__非__常__规__则___。 (6) 基 于 以 上 分 析 ， 沃 森 和 克 里 克 提 出 了 各 对 应 的 碱 基 之 间 的 关 系 是 _A__与__T_配__对__，__C_与__G_配__对__，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；
双链间的氢键数共有24个，总共需要订书钉24个。所以共需订书钉
82个。
解析 答案
例6 如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱 氧核苷酸链，下列表述不正确的是
√A.能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b
B.图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个 C.相邻脱氧核苷酸之间通过化学键②连接起来 D.从碱基上看，缺少的碱基是T
DNA分子中碱基含量的规律性 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③
√ B.②③ C.①④ D.③④
解析 双螺旋结构模型的确定解释了DNA为什么能存储大量遗传信息，为
DNA半保留复制奠定了基础，因此①④正确。
解析 答案
例2 1962年沃森、克里克和威尔金斯三人因什么成果共同获得了诺贝尔 生理学或医学奖 A.通过细菌转化实验证明转化因子的存在 B.通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是DNA
解析 图中所示只有a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；图中与五碳糖 直接相连的碱基只有1个；②表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸 通答案
方法技巧
“三看法”判断DNA分子结构的正误 一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的5 号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的3号碳原子之间；二看外侧链是否反 向平行；三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。
组装成若干个脱氧核苷酸。
2.制作“多核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成 两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 相同 ，碱基之间
能够 互补配对 。
3.制作DNA分子平面结构模型：按照 碱基互补的配原对则，将两条多核苷酸长
链互相连接起来，注意两条链的方向
。相反
4.制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA分子平面结构旋
12345
答案
内容索引
新知导学 达标检测
新知导学
一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：美国生物学家 沃森 和英国物理学家 克里克 。
2.过程
脱 氧核苷酸
DNA衍射图谱
骨架
外部
A=T,G=C
相同碱基
T
C
例1 1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于
①发现DNA如何存储遗传信息 ②确定DNA是主要的遗传物质 ③发现
归纳提升
DNA分子的结构分析 DNA分子结构可简记为“5、4、3、2、1”，即5种元素、4种碱基(脱氧 核苷酸)、3种小分子、2条长链、1个双螺旋。 (1)两条链之间的碱基对：A与T配对，形成2个氢键；G与C配对，形成3 个氢键。氢键越多，结构越稳定，即含G—C碱基对(3个氢键)的比例越 大，结构越稳定。 (2)氢键数目计算：若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n，若已知A有m个， 则氢键数为3n－m。
转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
例5 在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、 磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片
段，那么使用的订书钉个数为
A.58
√ B.78 C.82 D.88
解析 构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需
√C.提出DNA双螺旋结构
D.确定了基因存在于染色体上 解析 格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验，证明了转化因子的存 在；赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是遗传物质； 沃森、克里克和威尔金斯提出DNA的双螺旋结构，获得诺贝尔生理学或 医学奖；摩尔根通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。