第二节DNA的分子结构
第3单元 第1章 第2节 DNA的分子结构
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3．脱氧核糖核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸的含氮碱基有四种，分别是： 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胸腺嘧啶(T) 和 胞嘧啶(C) 。因此脱氧核糖核苷酸也有 四 种。 二、DNA双螺旋结构 1．提出者： 沃森和克里克 。 2．结构特点 (1)由两条脱氧核糖核苷酸 长链，按反向平行方式向右盘绕成双螺旋结构。
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(2)结构
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3．DNA分子的特点 (1)稳定性：DNA分子呈现 右手双螺旋结构 。 (2)多样性：碱基对的 排列方法 在理论上几乎是无限的。 (3)特异性：碱基对的 特定排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
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[合作探讨] 探讨1：一分子DNA中，脱氧核糖核苷酸的数量与含氮碱基的数量是否相 等？ 提示：相等，因一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成。 探讨2：DNA彻底水解会得到几种物质？
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(1)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，各在两条链的其中一端。 (2)氢键数目计算：A与T间可构成2个氢键，G与C间可形成3个氢键，故G—C 对比例越大的DNA分子，其氢键数目越多，DNA分子越稳定。 (3)氢键：可用解旋酶和加热法将其断裂。
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3．DNA分子中碱基计算常用规律
A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。 规律4：一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA
分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
A1＋T1 A1＋T1＋G1＋C1
DNA的结构
C2
C1
G2
3、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%
解析一： 设DNA分子碱基总数为100.
已知：A+T=54，则G+C=46
所以，G1+C1 =G2 +C2 =23
已知：G1 =
1 2
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
2、DNA分子的结构
A AT
C CG A AT
T AA
C CG
GC G
AT A
GC
平面结构G图
立体结构图
A
T
C
G
A
T
T
A
C
G
G
C
A
T
G
C
2、DNA分子双螺旋的 空间结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行 的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
③ 特异性
每一条DNA分子都有特定的 碱基排列顺序，所以每个特定的 DNA分子中都贮存着特定的遗传 信息。这种特定的碱基排列顺序 就构成了DNA分子的特异性。
巩固练习
1.请说出图中1－11的名称
1.磷酸 2.脱氧核糖 3.鸟嘌呤 4.胞嘧啶 5.氢键 6.腺嘌呤 9.脱氧核苷酸 10.一条脱氧核苷酸 链的片段 11.碱基对
碱基互补配对原则确定另一 立?
GC
成立
条链上的碱基排列顺序？能
TA
规律一:一条链上的碱基A等于 互补链的碱基T;同理：G=C。
规律二：在DNA双链中， A=T，G=CC。 G
DNA的分子结构和特点
碱基互补配对原则 DNA分子的多 样性和特异性
—T —T —G —G —C —C —T —A—
碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同
DNA分子中各种碱基的数量关系
１、双链DNA分子中： A=T， G=C； 即 A+G= T+C 或 A+C=T+G， 也即是：（A+G）/（T+C） = 1
G
A
C
（3）两条链上的碱基通过氢键 T 连结起来，形成碱基对，且遵循 碱基互补配对原则。
G
C
A C A T C
T G T A G
你注意到了吗？
两条长链上的脱氧核
糖与磷酸交替排列的
顺序是稳定不变的。
G
A
C
T
碱基配对方式不变 （碱基互补配对原则）
G
C
A C A T C
T G T A G
你注意到了吗？
• 5. 有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结 构有一个腺嘌呤，则它的其他组成是（ c ） • A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 • B．二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胞嘧啶 • C二个磷酸、二个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶 • D二个磷酸、二个脱氧核糖和一个鸟嘌呤
1、每个DNA片断 中，游离的磷酸基 团有 2 个。 2、DNA的一条链上 相邻的脱氧核苷酸通 过 磷酸二酯键 连接。 3、碱基之间的配对方式有 两 种,A与T配对，G与C配对 . 4、配对的碱基之间以 氢键 相连，A与T之间形成 两 个 氢键，G与C之间形成 三 个氢键。
脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
RNA和DNA的区别
DNA的结构
一、DNA的基本单位——脱氧核糖核苷 酸
磷酸
② ① ③ 含氮碱基
脱氧核糖
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
DNA的分子结构
沃森
(美国生物学家)
克里克
(英国物理学家)
《自然》杂志上发表的论文
DNA的空间结构
1953年由沃森和克里克提出
巩固练习：
4.某DNA分子的一条链中有（G+A）/（C+T）= 4/5， 那么，在这个DNA分子的另一条链中、该DNA分子中 （G+A）/（C+T）的值分别是（ B ） A．4/5、1 B．5/4、1 C． 1、 1 D．5/4、4/5 5.下列哪项对双链DNA分子叙述是不正确的（ D ） A.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数 目也相等 B.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目 为C的0.5倍 C.若一条链的A﹕T﹕G﹕C=1﹕2﹕3﹕4，则另一条 链相应碱基比为2﹕1﹕4﹕3 D.若一条链的G﹕T=1﹕2，则另一条链的C﹕A=2﹕1
--规则的双螺旋结构
1.DNA分子是由两条反向平行的 脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则 双螺旋结构 2.脱氧核糖与磷酸交替连结，排 列在外侧，构成基本骨架；碱基 排列在链的内侧。 3.两条链上的碱基通过氢键连结 起来，形成碱基对。碱基对的组 成有特定的规律：即腺嘌呤一定 与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定同 胞嘧啶配对。
巩固练习：
1.在一个DNA分子中共有碱基200个，其中一条链含 胞嘧啶为20个，其互补链共有胞嘧啶26个，问这08个 D．46个 2.在某个DNA分子的片段中，测得A占碱基总数的21%， 那么C占碱基总数的百分比为（ B ） A．21% B．29% C．79% D．无法计算 3.分析一个DNA分子时，发现30％ 的脱氧核苷酸含有 腺嘌呤，由此可知该分子中的一条链上，鸟嘌呤含 量最大值可占此链碱基总数的（ C ） A．20％ B．30％ C．40％ D．70％
浙江高中生物必修二学案第三章第二节DNA的分子结构和特点
1．DNA 是由四种不同的(A 、G 、C 、T)脱氧核苷酸聚合而成的高分子化合物。
2．DNA 分子的双螺旋结构：①脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条脱氧核苷酸链(反向平行)，构成DNA 的基本骨架；②两条脱氧核苷酸链之间是碱基对，排列在内侧。
3．DNA 分子中碱基之间一一对应，遵循卡伽夫法则 (碱基互补配对)：A 一定与T 配对，A 和T 的分子数相等；G 一定与C 配对，G 和C 的分子数相等；但A ＋T 的量不一定等于G ＋C 的量。
依据卡伽夫法则可以确定是双链DNA 还是单链DNA 。
4．不同生物的DNA 碱基对的数目可能相同，但碱基对的排列顺序肯定不同。
5．基因是有遗传效应的DNA 片段，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
对应学生用书P491．DNA 的化学组成(1)基本组成元素：C 、H 、O 、N 、P 五种元素。
(2)基本单元：脱氧核苷酸。
(3)脱氧核苷酸分子组成：脱氧核苷酸⎩⎨⎧ 脱氧核苷⎩⎪⎨⎪⎧ 脱氧核糖碱基(A 、T 、G 、C )磷酸 (4)脱氧核苷酸的种类：①碱基组成：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
②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．DNA 分子的结构特点[巧学妙记] DNA 结构的“五、四、三、二、一”五种元素：C 、H 、O 、N 、P ；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；一种螺旋：规则的双螺旋结构。
1．DNA 分子主要存在于细胞的什么部位？提示：DNA 分子主要存在于细胞核中的染色体上，在线粒体和叶绿体中有少量分布。
2．双链DNA 分子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数有什么关系？提示：嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数。
3．每个DNA 片段中，游离的磷酸基团数是多少？磷酸数∶脱氧核糖数∶含氮碱基数的比例是多少？提示：(1)2个；(2)1∶1∶1。
2022-2022年高中生物人教版 必修2 第3章 第2节 DNA 分子的结构
2022-2022年高中生物人教版必修2 第3章第2节DNA 分子的结构选择题DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的方法，人的DNA “指纹”是指DNA的（）A.双螺旋结构B.磷酸和脱氧核糖的排列顺序C.碱基配对原则D.脱氧核苷酸的排列顺序【答案】D【解析】A、一般情况下，不同生物的DNA分子都具有双螺旋结构，A不符合题意；B、不同生物的DNA分子中，磷酸和脱氧核糖的排列顺序相同，不是DNA“指纹”，B不符合题意；C、不同生物的DNA分子中，碱基互补配对方式都相同，不是DNA“指纹”，C不符合题意；D、DNA“指纹”是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，因为不同DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序不同，D符合题意。
故答案为：DDNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序。
选择题实验证实基因位于染色体上的科学家和揭示出DNA分子是双螺旋结构的科学家分别是（）A.孟德尔、摩尔根B.萨顿、沃森和克里克C.萨顿、艾弗里D.摩尔根、沃森和克里克【答案】D【解析】摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上；沃森和克里克运用构建物理模型的方法创建了DNA分子双螺旋结构模型。
故答案为：D摩尔根通过果蝇杂交实验证实基因位于染色体上DNA双基因螺旋结构模型构建1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).4、1953年沃森和克里克发表文章《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》选择题下图为某同学在学习DNA的结构后制作的含有两个碱基对的DNA片段（“○”代表磷酸基因），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（）A.甲说：“物质组成和结构上没有错误”B.乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C.丙说：“有多处错误，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”【答案】C【解析】DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；不含碱基U，而是含有碱基T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸之间通过磷酸二酯键连接。
人教版高中生物必修二之3.2DNA分子的结构
已知
A+T 总
= 54%,
则
G+C 总
= 46%
所以
G1+C1 1/2总
= 46%.
已知
G1 1/2总
= 22%
所以
C1 1/2总
= 46%–22%= 24%
因为G2=C1
所以
G2 1/2总
= 24%
（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。
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
你注意到了吗？
两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
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
10
8
G
1
T
2
C9 3
A
45
6
7
DNA分子的结构小结
★化学元素组成：C、H、O、N、P
一分子含氮碱基
基本组成单位：四种脱氧核苷酸 一分子脱氧核糖
A —腺嘌呤 含氮碱基种类：C —胞嘧啶 因此，脱氧核苷酸也有4种：
A
G —鸟嘌呤 T —胸腺嘧啶
C
腺膘呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
G
T
鸟瞟呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
2019高中生物第3章第2节DNA分子的结构教案新人教版必修2
DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建1．模型名称：DNA双螺旋结构模型。
2．构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。
3．模型构建历程二、DNA分子的结构1．DNA的结构层次基本组成元素：C、H、O、N、P↓基本组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基↓基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)↓DNA单链：脱氧核苷酸链↓两条DNA双链：DNA双螺旋结构2．DNA分子双螺旋结构的特点(1)两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)②脱氧核糖和①磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
(3)碱基互补配对原则：⑤A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与⑦C(胞嘧啶)配对。
一、DNA双螺旋结构模型的构建1．仔细阅读教材P47～48沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事，探究下列问题：(1)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英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的X射线衍射图谱；③奥地利著名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)沃森和克里克在构建模型过程中，出现了哪些错误？提示：①将碱基置于螺旋外部。
②以相同碱基进行配对连接双链。
2．判断正误(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)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。
(√)二、DNA分子的结构1．观察教材P49图3－11，结合制作模型体验，探讨下列问题：(1)DNA分子中同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？提示：同一条链中连接相邻两个碱基的结构是—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。
(2)运用碱基互补配对原则分析，在所有的双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值相同吗？在DNA分子的一条链中是否存在同样的规律？提示：①相同。
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4n(n表示碱基对数)
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。
阅读教材47-48页，思考并讨论以下问题： 1.当时，科学界对DNA的认识是怎样的？ 2.DNA呈什么结构？是由几条链构成的？ 3.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？位于DNA 的什么部位？ 4.DNA中的碱基位于什么位置？是如何配对的？
DNA平面结
构A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
思考：ＤＮＡ结构中的哪个 结构是稳定不变的?哪个结构 是千变万化的？
外侧： 磷酸、脱氧核糖交替连 接的顺序不变 —— 构成基本骨架；
内侧:
长链中的碱基对的 排列顺序是千变万 化的。
【思考】
• 比较不同组的DNA模型有什么不同？ 碱基对的排列顺序不同
• DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿? 碱基对的排列顺序中
1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克 共同提出了DNA分子双螺旋结构模型
这项“生物科学中最具有革命 性的发现”，标志着生物学的研 究进入分子层次。
1962年，沃森、克里克和威 尔金斯三人获得了诺贝尔生理学 或医学奖。
阅读教材47-48页，思考并讨论以下问题：
1.当时，科学界对DNA的认识是怎样的？ 2.DNA呈什么结构？是由几条链构成的？ 3.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？位于DNA 的什么部位？ 4.DNA中的碱基位于什么位置？是如何配对的？
A
C
A
A
C
）
G
A
G
C T C G T T
T
二、DNA分子的结构 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。
A
C
A
A
C
）
G
A
G
C T C G T T
T
二、DNA分子的结构 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。
0.34nm
DNA双螺旋结构
2n
3.4nm
m
DNA模型分析
P 5o
4
1
A
32
P 50
4
1
T
32
P
23
4 1
05
23
1
4
05
G
P C
DNA的平面结构
P
P C
P A
P T
反向平行
磷酸 脱氧核糖
含氮碱基
DNA模型分析
A
T
C
G
碱基对 另一碱基对 氢键
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。
5.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？
6.沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些 错误？
7.沃森和克里克的故事给你们的启示是什么？
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
学 会 学学 习会
借 鉴学
会 合 作
子曰： 三人行必有我师焉。
成 基本骨架； 碱基 排列在
内侧。
3.两条链上的碱基通过 氢键 连 接成 碱基对，并且碱基配对有一定
的规律： A——T G——C 。
三、DNA分子的特点：
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）
②多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
DNA模型建构 1.当时，科学界对DNA的认识是怎 样的？ 【模型构建2】
一条脱氧核苷酸链
磷酸二 酯键
…
英国物理化学家 ——富兰克林
生物物理学家 ——威尔金斯
1951年率先采用X射线衍射技术 拍摄到DＮＡ晶体照片
沃森和克里克以此为基础， 推算出DNA分子呈螺旋结构
（英，R.E.Franklin, 1920－1958）
复习回顾:
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸 DNA分子的组成元素： C、H、O、N、P
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.
【模型构建1】组装脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
碱基
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
一、DNA双螺旋结构模型建构
脱氧
2.DNA分子中的 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。
A
C
A
A
C
）
G
A
G
C T C G T T
T
二、DNA分子的结构 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 和
磷酸交
替连接，排列在外侧，构
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。
奥地利生物化学家 ——查哥夫
A的量总是等于T的量 G的量总是等于C的量.
【模型建构3】
DNA双链
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.
【模型建构4】
【模型建构3】 DNA双链
P 5o
4
1
32
P 50
4
1
32
P
P 5o
4
Hale Waihona Puke 132P 50
4
1
32
P
P
P
两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？
【模型建构3】
P 5o
4
1
32
P 50
4
1
32
P
P
P
DNA双链
32
4
1
P 50
32
P
4
1
P 5o
连接两条链的碱基如何配对?
违反化学规律！！！
碱基配对时，为什么嘌呤不能与嘌呤配对？嘧啶不 能与嘧啶碱配对呢？