高中生物 第三章 第2节 DNA分子的结构 新人教版必修2

2．提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与 他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究 小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴 趣和激情等。
(三)模型建构 1．DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺 序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了 大量的遗传信息。 2．提示：(1)靠DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的 偶联；(2)在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠 近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力(该点可不作 为对学生的要求)。
提示：DNA的结构是一种规则的双螺旋结构。
课前自主探究
预习导学
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．构建过程：
DNA衍射
A、G、C、T
螺旋
碱基 磷酸—脱氧核糖骨架 碱基
A===T
4．在DNA分子中，含G—C碱基对越多的DNA分子相对越稳 定。
5．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而 在整个DNA分子中比值为1。
学习目标定位
目标导航： 1．了解DNA双螺旋结构模型的构建历程。 2．理解DNA分子双螺旋结构的主要特点。(重、难点) 3．明确DNA分子的多样性和特异性。(重点)
归纳总结 DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆 五种元素：C、H、O、N、P；பைடு நூலகம்四种碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸； 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； 一个螺旋：规则的双螺旋结构。
3．双链DNA分子中碱基数量关系 (1)碱基互补配对原则的应用：在双链DNA分子中，四种碱 基的比例和为1； (2)A＋T＋C＋G＝1；A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T＝A＋C＝G ＋T＝总碱基数的1/2； (3)互补碱基之和的比例[(A＋T) :(C＋G)]在已知链、互 补链和整个DNA分子中相等；非互补碱基和的比值 [如(A＋ C) :(T＋C)]在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子中 该比值为1； (4)在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等 于每条链中的平均值。
______________原则。根据此原则写出各序号代表的碱基种
类。
A
G
C
T
⑤：______ ⑥：______ ⑦：______ ⑧：______
思维激活
在整个双链DNA分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在 一条单链中上述关系还成立吗？
提示：是；否。
教材问题释疑
(一)问题探讨 提示：本节的问题探讨主要是培养学生收集资料，讨论交 流的能力。 (二)思考与讨论 1．提示：主要涉及物理学(主要是晶体学)、生物化学、 数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线 衍射结构分析方法，其中包括数学计算法、建构模型的方法 等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的 结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞 生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。
情境导入： DNA 是绝大多数生物 的遗传物质，现代社会中， DNA 指纹是亲子鉴定、确认 罪犯的重要依据。DNA 分子 之所以具有这样的作用，与 DNA 分子的结构有关。DNA 分子结构的发现是生物学 发展的里程碑，它是沃森和克里克两位科学家默契配合、合作 研究的成果。 问题探究：你知道DNA分子的结构是怎样的吗？
例是( )
A．13%
B．26%
C．27%
D．28%
[解析] 整个DNA中的G＋C占整个DNA碱基总数的54%，则 α链上的G＋C占该链碱基总数的比例也为54%，又知α链中胞 嘧啶占该链碱基总数比为28%，则α链中G占该链的比例为54% －28%＝26%，则与之互补的β链中胞嘧啶占β链碱基总数的比 例也为26%，而β链碱基总数为双链DNA总碱基数的一半，由此 推出β链中胞嘧啶占DNA分子总碱基的比例为：26%/2＝13%。
DNA 分 子 中 ， A 与 T 之 间 有 两 个 氢 键 ， C 与 G 之 间 有 三 个 氢 键，因此C—G对相对含量多的DNA分子热稳定性高。
典例导析
(2015·海口检测)某双链DNA分子中，鸟嘌呤
与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中α链的碱基中，22%是腺
嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比
G===C
A与T
G与C
二、DNA分子的结构
1．DNA分子的结构层次：
(1)基本组成元素：_C_、__H_、__O_、__N_、__P________________。
(2)组成物质：
①__磷__酸__基__团____，②_脱__氧__核__糖_____，
③_含__氮__碱__基_____。
(3) 基 本 组 成 单 位 ： ④脱_氧__核__糖__核_苷__酸______ ， 共4 ________
种。
2
双螺旋
(4)整体结构：由________条长链反向平行按________方
式盘旋而成。
2．DNA分子的结构特点： (1) 基 本 骨 架 ： 由脱__氧__核__糖______ 和磷_酸_______ 交 替 连 接 组
成。
氢键
碱基(2互) 补内配侧对： 碱 基 之 间 通 过 ________ 连 接 ， 且 遵 循
课堂合作探究
DNA分子的结构 要点归纳
1.DNA的结构单位：脱氧核苷酸(4种)
2．DNA的空间结构：规则的双螺旋结构 (1)DNA双链反向平行：一条走向是5′→3′，另一条走向 是3′→5′，有规则地盘绕成双螺旋。 (2)外侧磷酸与脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，碱基 排列在内侧。 (3)碱基互补配对原则：腺嘌呤(A)通过两个氢键与胸腺嘧 啶(T)配对，鸟嘌呤(C)通过三个氢键与胞嘧啶(C)配对。
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基因的本质 第三章
第2节 DNA分子的结构 第三章
1 本节主攻要点
2 学习目标定位
6 思维创新升华
3 课前自主探究 4 教材问题释疑
7 方法技巧探究 8 课堂知识构建
5 课堂合作探究
9 课时作业
本节主攻要点
1．DNA分子的双螺旋结构： (1)两条链反向平行； (2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨 架； (3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。 2．双链DNA分子中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝ T＋C。 3．互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分 子中都相等。