DNA的结构高一下生物人教版（2019）必修2

肺炎链球菌体内转化实验格里菲斯肺炎链球菌体外转化实验艾弗里噬菌体侵染大肠杆菌实验赫尔希、蔡斯DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？首先需要弄清楚DNA的结构。结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的功能。DNA的结构复习旧知DNA的中文全称：

；DNA的组成元素：

；DNA的基本单位：

。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AGCT你对DNA的结构已经有了哪些了解？3',5'-磷酸二酯键提出问题DNA的立体结构是怎样的？4种脱氧核苷酸如何连接形成双链结构的DNA？分析资料1物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林利用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱。DNA呈现“X”形DNA呈螺旋结构推断1、DNA的立体结构是怎样的？结论1：DNA的立体结构是双螺旋结构。分析资料2（1）双链结构的DNA中脱氧核苷酸如何排列？组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。富兰克林1951年，富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。2、4种脱氧核苷酸如何连接形成双链结构的DNA？结论2：脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。分析资料3（2）双链内侧的碱基之间是如何连接的？2、4种脱氧核苷酸如何连接形成双链结构的DNA？结论3：DNA中的碱基A与T配对，G与C配对查哥夫碱基数据表，说明DNA中A=T,G-C。嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物（如图所示），而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm。威尔金斯克里克沃森在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克：《DNA双螺旋结构模型》的论文1953年沃森和克里克于《自然》杂志上发布的关于:1962年诺贝尔生理学与医学奖沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型01DNA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双螺旋结构相符回归教材3.阅读教材P48-49思考与讨论，梳理沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的过程涉及哪些学科知识？他们的研究过程给了你什么启示？1951年1952年1953年1962年威尔金斯、富兰克林查哥夫沃森、克里克沃森、克里克、威尔金斯沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动。在DNA中，腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。1．下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，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巩固训练解读教材4.阅读教材P50图文，勾画关键词，观察图片细节，思考（1）如何理解DNA双链是反向平行的？（2）DNA分子的基本骨架是什么？（3）一个双链DNA分子含有几个游离的磷酸基团？（4）哪些碱基比例较高，DNA分子会比较稳定？为什么？GAGGCCCTATCCTGGAG5'3'5'3'①DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5'－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3'－端，两条单链走向相反，一条单链从5′－端到3'－端，另一条单链从3'－端到5'－端。GAGGCCCTATCCTGGAG

③脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧②

两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对，碱基之间这种一一对应的关系。精讲点拨②多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。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：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。DNA的特性①稳定性：DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连方式不变，两条链间碱基互补配对的原则不变。(即结构的稳定性）C、G的比例越高，双螺旋结构越稳定，热稳定性越强。人的遗传信息主要分布于染色体的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后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DNA指纹图。DNA指纹技术拓展延伸1.目的要求:通过制作模型，加深对DNA结构特点的认识和理解。曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等。2.材料用具:探究实践5.阅读教材P51思考制作DNA双螺旋结构模型时，有哪些注意事项？①制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。②磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。③制作两条长链时，注意每条链上碱基总数要一致，碱基对间应是互补配对的，两条链方向是相反的。3.模型设计注意事项:请注意示意图上脱氧核糖碳原子的位置含氮碱基磷酸基团O脱氧核糖1’2’3’4’5’探究实践探究实践4.学生作品展示巩固训练2.某研究小组进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动。下列叙述正确的是A.制作的DNA双链模型中，四种碱基的颜色各不相同B.制作脱氧核苷酸模型时，每个磷酸上连接一个脱氧核糖和一个碱基C.制作DNA双螺旋结构模型过程中，嘧啶数与嘌呤数相等体现了碱基互补配对原则D.选取材料时，用4种不同形状的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基A课堂小结五、四、三、二、一五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T（2）、C、G（3）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

2．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶

6.磷酸2.腺嘌呤

7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸3.鸟嘌呤

8.碱基对4.胸腺嘧啶

9.氢键5.脱氧核糖

10.一条脱氧核苷酸链

的片段教材习题4.一条DNA单链上的序列是5′－GATACC－3′，那么它的互补链的序列是？A.5′－CTATGG－3′ B.5′－GATACC－3′C.5′－GGTATC－3′ D.5′－CCATAG－3′C教材习题教材习题✔✔根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：1.A1＋A2＝________________；G1＋G2＝________________。即：双链中A＝___，G＝___，

A＋G＝______＝______＝______＝__________________。T1＋T2C1＋C2A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链TCT＋CA＋CT＋G1/2(A＋G＋T＋C)规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。精讲点拨DNA中碱基数量的计算巩固训练C2.A1＋T1＝__________；G1＋C1＝__________。A2＋T2G2＋C2规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。=A1+T1N1A2+T2=N2A+TN=C1+G1N1C2+G2=N2C+GNN1N2NA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链一边阅读，一边完成学案上的表格根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：精讲点拨DNA中碱基数量的计算即两者的关系是_____________。3.若

，则

=T1+G1=m

A1+C1T2+G2

A2+C2m1互为倒数根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。请据此完成以下推论：N1N2NA1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。精讲点拨DNA中碱基数量的计算巩固训练3.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链中腺嘌呤占该链碱基的比例和β链中胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为A.24%、13% B.23%、27%C.48%、26% D.22%、28%A知识构建DNA化学组成