高中生物必修二第三章第2节 DNA分子的结构
人教版高中生物必修二课件：3.2 DNA分子的结构 (共16张PPT)
核糖
脱氧
C
脱氧
G
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
A
脱氧
T
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
G
脱氧
C
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
G
脱氧
C
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
T
脱氧
A
核糖
磷酸
(3)DNA分子两条链上的碱基通过氢键 连结成碱基对，并且碱基配对有一定的规 律：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 间的这种一一对应关系，叫做碱基互补配 对原则。
脱氧
核糖
脱氧
核糖
脱氧
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
5′
3′
磷酸
核糖
脱氧
T
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结， 排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
脱氧
A
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
C
脱氧
G
氧
T
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
G
脱氧
C
核糖
磷酸
磷酸
核糖
脱氧
T
脱氧
A
核糖
磷酸
磷酸
D 基的比例为1/5，则该DNA分子中鸟嘌呤的个数是
A．3n B．0.3n C．n D．1.5n
解：n÷1/5=5n T=A=n G=C=(5n-2n)/2=1.5n
(1)DNA分子是由两条链组成的，这两条
《DNA 分子的结构》 说课稿
《DNA 分子的结构》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《DNA 分子的结构》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《DNA 分子的结构》是高中生物必修 2《遗传与进化》中第三章第二节的内容。
DNA 作为遗传物质，其分子结构是理解遗传信息传递和表达的基础。
本节内容不仅是对前面遗传物质本质的深入探讨，也为后续基因的表达等内容的学习奠定了重要的基础。
教材首先介绍了 DNA 双螺旋结构模型的构建历程，让学生了解科学家们的探索过程和科学方法；然后详细阐述了 DNA 分子的结构特点，包括双螺旋结构、碱基互补配对原则等。
通过学习，学生能够从分子水平上理解生命的本质和遗传规律。
二、学情分析学生在之前的学习中已经了解了 DNA 是遗传物质，对 DNA 有了初步的认识，但对于 DNA 分子的具体结构还比较陌生。
高中生具备一定的逻辑思维能力和抽象思维能力，但对于微观分子结构的理解仍存在一定的困难。
因此，在教学中需要通过多种教学方法和手段，帮助学生构建 DNA 分子的结构模型，加深对其结构特点的理解。
三、教学目标1、知识目标（1）简述 DNA 分子双螺旋结构的主要特点。
（2）理解碱基互补配对原则。
2、能力目标（1）通过制作 DNA 双螺旋结构模型，培养学生的动手能力和空间思维能力。
（2）通过对 DNA 结构的分析，培养学生的逻辑思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）体验科学家的探索过程，培养学生的科学精神和创新意识。
（2）认同 DNA 结构的稳定性、多样性和特异性，体会生命的奥秘。
四、教学重难点1、教学重点（1）DNA 分子双螺旋结构的主要特点。
（2）碱基互补配对原则。
2、教学难点（1）DNA 分子双螺旋结构的特点。
（2）DNA 分子结构中碱基数量关系的计算。
五、教法与学法1、教法（1）直观教学法：通过多媒体展示 DNA 分子结构的图片和动画，让学生直观地感受 DNA 分子的结构。
人教版新课标高中生物必修2精美课件 第3章第2节 DNA分子的结构
…
一、DNA模型建构
资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位 是 脱氧核苷。酸 资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。 资料3：奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：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)。
全部碱基的（ 26% ）。
代表核4糖种碱基
代表连接各组分的化学键
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模型建构 资料1：20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子 的基本单位是 脱氧核苷酸 。 资料2：DNA是由许多个脱氧 核苷酸连接而成的长链。
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
3.下列化合物中，不是组成DNA的物质是( A )
A.核糖 B.磷酸 C.鸟嘌呤 D.胞嘧啶
4.某DNA分子碱基中，鸟嘌呤分子数占22%，那么胸腺嘧
啶分子数占（ C ）
A.11% B.22% C.28%
D.44%
5.双链DNA分子的碱基组成中，在A≠C的情况下，下列
哪组分式会随生物的种类不同而不同？（ B ）
DNA平面结构
脱氧核苷酸
• 组成脱氧核苷酸的碱基： 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T） 因此，脱氧核苷酸也有4种
A
C
腺膘呤脱氧核苷酸
G
鸟瞟呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
核苷酸（DNA)链
脱氧核苷酸
DNA平面结构
DNA立体结构
1.DNA分子结构主要特点 DNA分子是有 2 条链组成， 反向平行 盘旋 成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接，排列在外侧，构成 基本骨架； 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 碱基互补配对 原则。
2020-2021学年高中生物必修二人教版课件：第3章 第2节 DNA分子的结构
【警示】①两条链之间的脱氧核苷酸数目相等⇒两条 链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。 ②碱基配对的关系是：A(或T)一定与T(或A)配对、 G(或C)一定与C(或G)配对，这就是碱基互补配对原则。 ③A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。 ④构成DNA分子的两条脱氧核苷酸链以反向平行方式 盘旋成双螺旋结构。 ⑤根据碱基互补配对原则，双链DNA中的含氮碱基数 目的关系是：A＝T、G＝C，而单链DNA中，则往往 是A≠T、G≠C。
模型,其重要意义在于 ( D )
①证明DNA是主要的遗传物质
②确定DNA是染色体的组成ຫໍສະໝຸດ 分③发现DNA如何储存遗传信息
④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③
B.②③
C.②④
D.③④
【拓展】沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构，可概 括为“五种元素、四种碱基、三种物质、两条单链、 一种结构”。即： 五种元素：C、H、O、N、P 四种碱基：A、T、G、C，相对应四种脱氧核苷酸 三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基 两条单链：两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种结构：规则的双螺旋结构
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
思考：
1.这些脱氧核苷酸是如何连接成DNA长链的呢？
【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链
磷酸二酯键
…
2. DNA是由几条链组成的？它具有怎样的立体结构呢？
材料：奥地利著名 生物化学家查哥夫 研究得出：腺嘌呤 （A）的量总是等
DNA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。
DNA双链
A1
T2
T1
A2
人教版教学课件高中生物人教版必修二第三章第2、3节：《DNA分子的结构和复制》课件
例2 在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与 胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤 之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据
样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜
热菌（生活在高温环境中）的是 （ B ）
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
计算：
1、一个DNA连续复制n次后，共有 多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链 ？母链多少条？子链多少条？
2、有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的 培养基中复制三次，则： ①含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是 1∕4 。
②含15N的DNA分子链占全部DNA分子单链的比例是
1∕8 。
③含14N的DNA分子有 只含14N的DNA分子有 只含15N的DNA分子有
8
个。 个。 个。
6 0
3、某生物的双链DNA分子共有含氮碱 基700对，其中一条链上（A+T）： （C+G）=2：5，问该DNA分子连续复 制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷 酸的数目是 A.300个 B.400个 C C.600个 D.1200个
如果是两条带 说明了什么？
（全保留复制）
DNA的复制
总结：
DNA的复制 1、概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过 程。 2、时期： 有丝分裂间期 减数第一次分裂间期 3、条件： 模板——DNA的每一条母链 原料——游离的4种脱氧核苷酸 能量——ATP 酶 ——解旋酶、DNA聚合酶等
总结：
例3 已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、
双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新
病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该
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
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。
高中生物人教版必修二3.2【教学设计】《DNA分子的结构》
《DNA分子的结构》《DNA分子的结构》是人教版高中生物必修二第三章的第二节，主要包括DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容。
以沃森和克里克的模型建构过程入手，通过学生自主建构模型，加深对DNA分子结构特点的理解。
本节内容是在学习“遗传因子的发现”和“基因和染色体的关系”之后，从分子水平上进一步学习遗传的本质。
在此之前，必修一中已详细介绍DNA的中文名称、组成元素、基本单位及核苷酸的种类，为本节课的学习打下基础。
同时，通过这一节，为后面将要学习的“DNA 复制”以及“基因表达”等相关内容做铺垫。
【知识与能力目标】1、概述DNA分子结构的主要特点；2、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
【过程与方法目标】制作DNA分子双螺旋结构模型。
【情感态度价值观目标】形成实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。
【教学重点】1、DNA分子结构的主要特点；2、制作DNA分子双螺旋结构模型。
【教学难点】DNA分子结构的主要特点。
1、多媒体课件；2、学生完成相应预习内容；3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。
【导入新课】课件展示：拐卖儿童的一些新闻。
引发学生思考：我们怎么检测被盗儿童的身份呢?介绍DNA数据库在打拐行动中的应用。
带领学生回顾DNA的相关知识点。
DNA的中文全称：脱氧核糖核酸组成元素：C H O N P组成单位：脱氧核糖核苷酸通过快问快答方式回顾4种碱基和核苷酸。
教师：那DNA究竟长什么样子呢？它有怎样的分子结构？【讲授新知】一、DNA双螺旋结构模型建构通过课前的预习，目前最经典的模型是什么？组织学生阅读教材47-48页的内容，并在阅读过程中思考这样一个问题：沃森和克里克在模型建构的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？从三方面进行分析：①科学界已有认识②富兰克林和威尔金斯（X射线衍射图谱）③查哥夫这就是DNA双螺旋结构模型建构出来的整个科学史，那沃森和克里克的这种工作方式给与你哪些启示呢？【讲授新知】二、DNA分子的结构接下来就共同学习脱氧核苷酸是怎么一步一步的构成DNA分子的。
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观察各个小组做的DNA模型的异同点。
同：磷酸-脱氧核糖在外侧，构成了基本骨架， 碱基在内侧。 DNA分子具有稳定性！ 异：各种碱基对的排列顺序千变万化。
DNA分子具有多样性！ 碱基对的特定的排列顺序，构成了每个 DNA分子的特异性！
小结
完成“导学案”中小结部分，填充概念图。
过关检测
1．下面是DNA的分子结构模式图，说出图中1－10的 名称。
由于A=T,G=C，因此A+T+G+C=8000, 2A+2C=8000, A+C=4000，则A=4000-2200=1800
学完了本节课，根据我们所构建的 DNA双螺旋结构模型，您还有什么问 题还想探究的，可以写下来，我们下一 节课继续探讨。
谢谢！请批评指正！
C
D
2020/3/1
3. 已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧 啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷
酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ C ）
A. 4000个和900个 B. 4000个和1800个 C. 8000个和1800个 D. 8000个和3600个
解析：双链DNA中，有4000个碱基对，则有8000个 碱基，一个碱基对应一个核苷酸，因此核苷酸的数目 有8000个。
第三章第二节 DNA分子的结构
梧州高中 生物组 陈媛
怎样快速准确的鉴定为红火蚁呢？
DNA中具有红火 蚁的遗传信息
利用DNA条形码鉴定蚂蚁
某一只蚂蚁DNA
DNA数据库中（Genbank）搜索
确定是红火蚁
重叠率99%以上
采取生物防治措施
DNA是怎样储存遗传信息的？ DNA具有怎样的结构才能决定生物性状？
A
模型构建2 G
随机构建1条包含有4种
脱氧核苷酸的长链。
T
C
一、DNA双螺旋结构模型的构建
问题2：沃森和克里克的在建构模型的过程中，利用 了他人的哪些经验和成果？
资料3：查哥夫研究得出：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)。
资料4： 威尔金斯和富兰克林得到DNA的X射线衍射图 谱。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料3：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)。 A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的 直径和形状。 4种碱基应该是两两配对的关系：A 与T配对，G与C配对。
模型构建3
DDNNAA的双平链面结结构构
AT GC TA CG
阅读课本47-48页，思考讨论以下问题： 1. 沃森和克里克在构建模型前，科学界对
DNA的认识有哪些？
2. 他们在构建模型的过程中，利用了他人 的哪些经验和成果？
一、DNA双螺旋结构模型的构建
问题1：沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界 对DNA已有的认识是什么？ DNA分子是以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、C、G四种碱基。
磷酸 5’
4’
1’
脱氧
核糖
3’
2’
脱氧核苷酸的构成
含氮碱基
脱氧核苷酸的种类(4种)源自磷酸脱氧A
核糖
腺嘌呤脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
C
核糖
胞嘧啶脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
G
核糖
鸟嘌呤脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
T
核糖
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长 链。
时间：
3min
（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___。
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。
二、DNA分子的结构特点 根据所构建的模型，思考以下问题： • 1. DNA是由多少条链构成的？它具有怎样
的立体结构？
• 2.DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？ 它们分别位于DNA的什么部位？
• 3.DNA中的碱基是如何配对的？它们位于 DNA的什么位置？
二、DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由_2__条_反__向_平__行____的脱氧核苷 酸长链盘旋成__双__螺__旋_____结构。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料4： 1951年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提 供了DNA的X射线衍射图谱 。
模型构建4
DNA双螺旋结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克 里克提出了DNA双螺旋结构模型，1962年，沃森、 克里克和威尔金斯三人获得了诺贝尔奖。
资料1：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
资料2：DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成 的长链。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料1：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
➢脱氧核苷酸的组成：1分子含氮碱基+1分子脱氧核 糖+1分子磷酸
模型构建1 1个脱氧核苷酸
时间： 3min
一、DNA双螺旋结构模型的构建
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
2.下列各图中，图形
分别代表磷酸、脱氧
核糖和碱基，在制作脱氧核糖核酸模型时，各部件
之间需要连接。下列连接中正确的是 （ B ）
A
B