人教版高一生物必修二课件：3.2DNA分子的结构
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C T A C G A G
C T C G T A G
（1）DNA分子是由两条反 向平行的脱氧核苷酸长单链 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。
新课导入
北京中关村高科技园区 DNA雕塑
第三章基因的本质
第二节 DNA的结构
学习目标
课标要求
1、体验DNA分子双螺旋结构模型的构建历程，领 悟模型方法在研究中的应用。 2、概述DNA结构的主要特点，举例说明碱基互补 配对的原则。
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。
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1、设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱
基互补配对原则可知： A 1=T 2 ,A 2=T 1 , G 1=C2 , G 2 =C 1 则在DNA双链中∵A=T， G=C
G
A
G
C T C G T A G
（1）DNA分子是由两条
C
反向平行的脱氧核苷酸长
T
链盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧
A
核糖和磷酸交替连接，排
列在外侧，构成基本骨架；
C
碱基在内侧。
G
A
G
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和G配对；脱氧核糖—磷酸在螺旋外侧， DNA两条链方向相反。
模型与上述衍射图谱推测的DNA结构 相符。
结果 发现
这样组成的DNA分子具有稳定的直径 能解释A、T、G、C的数量关系 能解释DNA的复制 与X射线衍射照片完全相符
DNA双螺旋结构模型构建成功。
沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型
1953年，沃森和克里克撰写的《核酸分 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。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
❖ 1、19世纪30年代科学界对DNA 的 认识是：DNA分子是由4种（脱氧核苷酸）
早
连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别
期
含有（A、T、C、G）4种碱基。
认
识
磷酸
A
G
脱氧
含氮碱基
C
核糖
T
2、英国生物物理学家威尔金斯和他的同事富 兰克林应用X射线衍射技术获得高质量的DNA衍 射图谱。
1962年，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。
二、DNA的结构 1、基本单位
磷酸
腺嘌呤A
鸟嘌呤G
脱氧
含氮碱基 胞嘧啶C
核糖
胸腺嘧啶T
2、DNA分子的立体结构
脱氧核苷酸结构
5’ 4’
3’
1’ 2’
脱氧核苷酸连接成长链
磷酸二酯键
5’
磷酸
脱氧
A
核糖
磷酸
脱氧
T
核糖
磷酸
脱氧
G
核糖
3’
磷酸
5’
3’
脱氧
脱氧
A
T 核糖
核糖
磷酸
脱氧 核糖
脱氧
T
A
核糖
磷酸
3’
脱氧 核糖
G
C
脱氧 核糖
氢键越多越稳定，所以 CG比例越多，DNA分子的热 稳定性越高。
磷酸 5’
C T C G T A G
C
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长
T
链盘旋成双螺旋结构。
A
C
沃森和克里克就以这张衍射图的有关数据 作为基础，推算出了DNA双螺旋结构。
❖ 沃森和克里克尝试构建不同螺 旋结构模型：
1952年，根据奥地利著名生物化学家查 哥夫访问剑桥大学。
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。
以此依据构建模型： 碱基安排在双螺旋内部，A和T配对，C
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例1.DNA分子的基本骨架是
C
A.通过氢键相互连接的碱基对
B.通过氢键相互连接的核苷酸对
C.交替连接的脱氧核糖和磷酸
D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基
例2.一个DNA分子中含有n对碱基， 已知A有m个，则氢键数为__3n_-m____
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DNA双链
A1
T2
T1
A2
∴ A+G=T+C =A+C=T+G
G1
C2
（A+G）/（A+C+T+G）= 50% C 1
G2
规律一：双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意 两个不互补碱基之和相等，等于碱基总数的50%， 且不互补碱基之和的比值等于1．
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（3）两条链上的碱基通 过氢键连结形成碱基对且
遵循碱基互补配对原则（ 只和T配对、C只和G配对）
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归纳提升
1、DNA分子结构可以简记为： “5、4、3、2、1、”，即5种元素、 四种碱基（也是四种脱氧核苷酸）、 3种小分子、2条长链、1个双螺旋。 2、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。
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
重难点
• 掌握DNA分子结构的特点 重点 • 掌握DNA中碱基数目的计算问题 难点
1953年，沃森和克里克提出的DNA双螺 旋结构模型是划时代的伟大发现，在生物学 的发展中具有里程碑式的意义。
美国生物学家 沃森
英国物理学家 克里克
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人教版高中生物必修二 3.2 DNA分子的结构 (共14张)
双链>单链；核酸>蛋白质
磷酸与脱氧核糖在外，碱基在内，交替连接和配 对GC原则稳定不变 ____碱基对越多，越稳定
1. 多样性
4N
N对核苷酸组成的DNA，碱基排列顺序有____种
1. 特异性
不，同物不种同的DNDAN分A不子同中碱的，基__不排__同列__个顺__体序__的__D_N不A不同同 核苷酸排列顺序 遗传信息
扶手：基本骨架 磷酸与脱氧核糖
更稳定
2018-8-17
踏板：碱基对 氢键连接
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2Biblioteka 12DNA结构图中的汉字名称
1. 胞嘧啶
腺嘌呤
2. 鸟嘌呤
胸腺嘧啶 3. 脱氧核糖
不是核苷酸
磷酸 4. 胸_腺嘧_啶脱_氧核苷
酸
5.
碱基_对
氢键
2018-8-17
DNA结构的特性
1. 稳定性
n
n
大多数磷酸分 别与两个糖相 连，末端例外
G≡C A= T
脱氧核糖与磷酸交替连接 构成骨架
碱基对
嘌呤分子 比嘧啶大
2018-8-17
氢键
5 4 3 2 1
2018-8-17
DNA结构的54321
五种元素：CHONP
四种基本单位
三类物质：磷酸、脱氧核糖、碱基
两条长链
一种空间结构：双螺旋
单链DNA极 少 一般不考 虑
3.2 DNA分子的结构
DNA就是脱氧核糖核酸 能储存遗传信息，决定生物性状
2018-8-17
DNA基本单位的化学组成
2种嘌呤 CHONP 2种嘧啶
2018-8-17
3.2DNA的结构课件高一下学期生物人教版2019必修2
第3章 第2节 DNA的结构
探究型情境教学 必修2
一.DNA双螺旋结构模型的构建 1.建立者：沃森和克里克
沃森: 生物学家，可以帮助克里 克理解生物学的内容。
克里克: 物理学家,对X射线晶体衍 射图谱的分析十分熟悉。 能够帮助沃森理解晶体学 原理。
晚年沃森和克里克在双螺旋 结构模型前的最后一次合影
A
同一条链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键
进行连接
T
G
C
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：
20世纪初 DNA的结构单位:四
种脱氧核苷酸
一.DNA双螺旋结构模型的构建
2.建立过程：DNA呈螺旋结构
资料2：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富 兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图 谱。
资料4 ：DNA双螺旋直径恒定为2nm，四种碱基结构式如下图：
排除A与A，T与T，C与C，G与G， A与G，C与T配对
A-T A-C G-C G-T
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2. 建立过程：构建DNA双螺旋结构模型
资料5：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究数据如下：
DNA来源 人
小麦 禽类结核杆菌
思考延伸拓展 强化素养 碱基互补配对原则应用
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C
可引申为： ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2. 建立过程：构建DNA双螺旋结构模型
探究型情境教学 必修2
一.DNA双螺旋结构模型的构建 1.建立者：沃森和克里克
沃森: 生物学家，可以帮助克里 克理解生物学的内容。
克里克: 物理学家,对X射线晶体衍 射图谱的分析十分熟悉。 能够帮助沃森理解晶体学 原理。
晚年沃森和克里克在双螺旋 结构模型前的最后一次合影
A
同一条链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键
进行连接
T
G
C
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：
20世纪初 DNA的结构单位:四
种脱氧核苷酸
一.DNA双螺旋结构模型的构建
2.建立过程：DNA呈螺旋结构
资料2：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富 兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图 谱。
资料4 ：DNA双螺旋直径恒定为2nm，四种碱基结构式如下图：
排除A与A，T与T，C与C，G与G， A与G，C与T配对
A-T A-C G-C G-T
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2. 建立过程：构建DNA双螺旋结构模型
资料5：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究数据如下：
DNA来源 人
小麦 禽类结核杆菌
思考延伸拓展 强化素养 碱基互补配对原则应用
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C
可引申为： ①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 A+G=T+C 即A+G/T+C=1
一.DNA双螺旋结构模型的构建 2. 建立过程：构建DNA双螺旋结构模型
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
人教版高中生物必修二 3.2DNA分子双螺旋结构科学史 (共18张)
噬菌体侵染细菌的实验 小组成员沃森在得到DNA是遗 传物质的充分证据后，由于 当时DNA是遗传物质的机理并 不清楚，刺激了他研究DNA结 构的想法，导致了他与克里 完美的互补合作，因为克里 克有句名言：“如果不能研 究功能，就去研究结构。”
2019/2/12
10
沃森、克里克成功原因之一——完美互补
英国X射线晶体衍射技术专 富兰克林拍摄的DNA晶体的 家罗莎琳德·弗兰克林 X射线衍射照片，这张照片 (R．Franklin，1920—1958) 正是发现DNA结构的关键。
2019/2/12 13
沃森、克里克成功背后的英雄之二
奥地利量子物理学家埃尔文·薛定谔(Erwin Schro— dinger，1887—1961)
18
沃森、克里克成功其他原因：
良好心态
目标一致
借鉴他人
大胆假设、细 心求证、百折 不挠、虚心求 教、不断汲取 新知。
认准DNA必定 会是一个业绩 骄人的绩优股
借鉴诺贝尔 奖获得者鲍 林成功地用 模型方法提 出蛋白质的 α螺旋理论
2019/2/12
12
沃森、克里克成功背后的英雄之一 ——X射线晶体学领域的英格兰玫瑰
1953年1月30日
2019/2/12
7
DNA双螺旋结构发现之路
1953年4月25日
英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和 英国的克里克在英国剑桥大学合作的研究 成果：DNA双螺旋结构的分子模型。
2019/2/12
8
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共获诺贝 尔奖。
2019/2/12 9
ห้องสมุดไป่ตู้森、克里克成功原因之一——完美互补
2019/2/12
15
沃森、克里克成功背后的英雄之四
2019/2/12
10
沃森、克里克成功原因之一——完美互补
英国X射线晶体衍射技术专 富兰克林拍摄的DNA晶体的 家罗莎琳德·弗兰克林 X射线衍射照片，这张照片 (R．Franklin，1920—1958) 正是发现DNA结构的关键。
2019/2/12 13
沃森、克里克成功背后的英雄之二
奥地利量子物理学家埃尔文·薛定谔(Erwin Schro— dinger，1887—1961)
18
沃森、克里克成功其他原因：
良好心态
目标一致
借鉴他人
大胆假设、细 心求证、百折 不挠、虚心求 教、不断汲取 新知。
认准DNA必定 会是一个业绩 骄人的绩优股
借鉴诺贝尔 奖获得者鲍 林成功地用 模型方法提 出蛋白质的 α螺旋理论
2019/2/12
12
沃森、克里克成功背后的英雄之一 ——X射线晶体学领域的英格兰玫瑰
1953年1月30日
2019/2/12
7
DNA双螺旋结构发现之路
1953年4月25日
英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和 英国的克里克在英国剑桥大学合作的研究 成果：DNA双螺旋结构的分子模型。
2019/2/12
8
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共获诺贝 尔奖。
2019/2/12 9
ห้องสมุดไป่ตู้森、克里克成功原因之一——完美互补
2019/2/12
15
沃森、克里克成功背后的英雄之四
人教版高中生物必修二 3.2DNA分子的结构(共30张)
A
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
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
3.2DNA分子的结构课件—人教版高中生物必修二课件(共20张PPT)
（4）DNA一条链上(A+T)/(G+C)与其互补链上(A+T)/(G+C) 相等 （5）DNA分子上(A+T)或(G+C)所占百分比，等于DNA任 一条链上 (A+T)或(G+C)的百分比。
在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区
段全部碱基的比例为b，则
C
A. b≤0.5
B. b≥0.5
则
(G＋C)= 46%
所以 (G1＋C1) ％ ＝ (G＋C) ％ ＝ 46％
已知 G1％= 22%
所以 C1％= 46%–22% = 24%
因为 G2％=C1％
所以 G2％ = 24%
DNA分子的结构
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现 生命的双螺旋结构而荣获1962年诺贝尔奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
一、DNA的化学组成
DNA中文全称: 脱氧核糖核酸 组成元素: C H O N P 基本单位: 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
磷酸
脱氧 核糖 含氮碱基
含氮碱基
脱氧核苷酸有4种：
三、有关DNA结构的计算规律
（1）DNA分子中A=T，C=G；
注意： (DNA一条链上 A不一定等于T，C不一定等于G)
（2）DNA分子中(A+G)/(T+C)=1或(A+C)/(T+G)=1 （3）DNA一条链上(A+G)/(T+C)与其互补链上(A+G)/(T+C) 互为倒数
有关DNA结构的计算规律
p= O
OH
CH2
4 H
H3
1 2
OH
磷酸 二酯 键
在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区
段全部碱基的比例为b，则
C
A. b≤0.5
B. b≥0.5
则
(G＋C)= 46%
所以 (G1＋C1) ％ ＝ (G＋C) ％ ＝ 46％
已知 G1％= 22%
所以 C1％= 46%–22% = 24%
因为 G2％=C1％
所以 G2％ = 24%
DNA分子的结构
沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现 生命的双螺旋结构而荣获1962年诺贝尔奖。
左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森
一、DNA的化学组成
DNA中文全称: 脱氧核糖核酸 组成元素: C H O N P 基本单位: 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧 核糖
磷酸
脱氧 核糖 含氮碱基
含氮碱基
脱氧核苷酸有4种：
三、有关DNA结构的计算规律
（1）DNA分子中A=T，C=G；
注意： (DNA一条链上 A不一定等于T，C不一定等于G)
（2）DNA分子中(A+G)/(T+C)=1或(A+C)/(T+G)=1 （3）DNA一条链上(A+G)/(T+C)与其互补链上(A+G)/(T+C) 互为倒数
有关DNA结构的计算规律
p= O
OH
CH2
4 H
H3
1 2
OH
磷酸 二酯 键
生物人教版必修二 3.2《DNA分子的结构》课件
第三章：基因的本质
第2节：DNA分子的结构
2013年6月4日星期
1
问题1：DNA的基本组成单位是什么？ 脱氧核苷酸。
问题2：DNA基本组成单位的组成是什么？
第一个脱氧核苷酸分子由一个脱氧核糖、一个 磷酸基和一个含氮碱基组成的。
问题3：DNA基本组成单位有几种，它们各自的名称是什 么？
共有四种。分别是：
G C A T
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 腺嘌呤脱氧核苷酸
2013年6月4日星期 2
问题4：请简述沃森、克里克的研究成果。 提出了DNA的双 螺旋结构的分子 模型，这一成就 被誉为20世纪以 来生物学方面最 伟大的发现，也 被认为是分子生 物学诞生的标志， 并以此他们和维 尔金斯共同获得 1962年的诺贝尔 生物医学奖。
2013年6月4日星期 8
问题16：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，这样的共识 在双螺旋结构建立以前有的还是建立以后才有的？ 这样的共识在1950年前后就有了，所以是在双螺旋结构 建立之前就有的。 问题17：每个基本单位由哪三部分组成？
每个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱 基和一分子磷酸组成。 问题18：组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？ DNA的每一条链是如何组成的？ 组成DNA的碱基有4种，脱氧核苷酸也有4种。DNA的 每一条链由四种不同的脱氧核酸聚合而成多脱氧核苷酸 链。
2013年6月4日星期 3
问题5：这一成果为何在当时引起了极大的关注？ 它第一次揭示 了生命本质的 决定者的真面 目——双螺旋 结构，使人们 对遗传物质的 认识水平步入 了分子水平。
2013年6月4日星期
4
问题6：它的研究是不是一帆风顺的？请简述研究过程。 不是。 DNA双螺旋结构模型的建立过程中，威尔金斯和弗兰 克林这两位科学家却比沃森和克里克研究得还要早。 1951年，威尔金斯在DNA结构的研究中，采用了X射 线衍射法，得到了一张非常清晰的DNA的X射线衍射 图谱。
第2节：DNA分子的结构
2013年6月4日星期
1
问题1：DNA的基本组成单位是什么？ 脱氧核苷酸。
问题2：DNA基本组成单位的组成是什么？
第一个脱氧核苷酸分子由一个脱氧核糖、一个 磷酸基和一个含氮碱基组成的。
问题3：DNA基本组成单位有几种，它们各自的名称是什 么？
共有四种。分别是：
G C A T
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 腺嘌呤脱氧核苷酸
2013年6月4日星期 2
问题4：请简述沃森、克里克的研究成果。 提出了DNA的双 螺旋结构的分子 模型，这一成就 被誉为20世纪以 来生物学方面最 伟大的发现，也 被认为是分子生 物学诞生的标志， 并以此他们和维 尔金斯共同获得 1962年的诺贝尔 生物医学奖。
2013年6月4日星期 8
问题16：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，这样的共识 在双螺旋结构建立以前有的还是建立以后才有的？ 这样的共识在1950年前后就有了，所以是在双螺旋结构 建立之前就有的。 问题17：每个基本单位由哪三部分组成？
每个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱 基和一分子磷酸组成。 问题18：组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？ DNA的每一条链是如何组成的？ 组成DNA的碱基有4种，脱氧核苷酸也有4种。DNA的 每一条链由四种不同的脱氧核酸聚合而成多脱氧核苷酸 链。
2013年6月4日星期 3
问题5：这一成果为何在当时引起了极大的关注？ 它第一次揭示 了生命本质的 决定者的真面 目——双螺旋 结构，使人们 对遗传物质的 认识水平步入 了分子水平。
2013年6月4日星期
4
问题6：它的研究是不是一帆风顺的？请简述研究过程。 不是。 DNA双螺旋结构模型的建立过程中，威尔金斯和弗兰 克林这两位科学家却比沃森和克里克研究得还要早。 1951年，威尔金斯在DNA结构的研究中，采用了X射 线衍射法，得到了一张非常清晰的DNA的X射线衍射 图谱。
高中生物人教版必修二课件：第3章 第2节 DNA分子的结构
(A1－G1)/G1＝40%→A1＝1.4G1①， 而在整个 DNA 分子中： (A1＋G1)/200＝24%→A1＋G1＝48②， 联立①、②得：A1＝28。 整个 DNA 分子中 A1＝T2，因此正确答案是 D。 【答案】 D
1．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( )
[合作探讨] 探讨1：在一个双链 DNA 分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例 关系如何？ 提示：脱氧核糖∶磷酸∶碱基＝1∶1∶1。 探讨2：已知 A—T 之间有 2 个氢键，G—C 之间有 3 个氢键，有什么特点 的 DNA 分子相对稳定？ 提示：G—C 对数越多，DNA 分子越稳定。
探讨3：在整个双链 DNA 分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在 DNA 分子一条单链中呢？
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③连接起来 D．从碱基上看，缺少的碱基是 T
【解析】 图中所示 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；③表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键 相连接；脱氧核苷酸中的碱基共有 4 种，即 A、G、C、T。
2．在制作 DNA 双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，其中
圆圈代表磷酸。下列说法中正确的是( )
【导学号：10090087】
A．方形可能代表 A、T、C、U 四种含氮碱基 B．两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接，以形成 DNA 的单链 C．曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的 圆圈上 D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同
【答案】 A
1．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( )
[合作探讨] 探讨1：在一个双链 DNA 分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例 关系如何？ 提示：脱氧核糖∶磷酸∶碱基＝1∶1∶1。 探讨2：已知 A—T 之间有 2 个氢键，G—C 之间有 3 个氢键，有什么特点 的 DNA 分子相对稳定？ 提示：G—C 对数越多，DNA 分子越稳定。
探讨3：在整个双链 DNA 分子中，嘌呤总数是否等于嘧啶总数？在 DNA 分子一条单链中呢？
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③连接起来 D．从碱基上看，缺少的碱基是 T
【解析】 图中所示 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；③表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键 相连接；脱氧核苷酸中的碱基共有 4 种，即 A、G、C、T。
2．在制作 DNA 双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，其中
圆圈代表磷酸。下列说法中正确的是( )
【导学号：10090087】
A．方形可能代表 A、T、C、U 四种含氮碱基 B．两个圆圈可用曲别针(代表化学键)连接，以形成 DNA 的单链 C．曲别针(代表化学键)应该连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的 圆圈上 D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同
【答案】 A
【公开课件】DNA的结构+课件高一下学期+生物人教版必修二
双螺旋解开放大
TA GC CG AT GC CG TA GG C
DNA片段的立体结构模式图
DNA片段的平面结构模式图
二、DNA的结构
5'
胸腺嘧啶脱氧核苷酸 磷酸二酯键 鸟嘌呤脱氧核苷酸
3'
TA GC CG AT GC CG TA GG C
3'
一条脱氧核苷酸链片段
DNA分子中 磷酸 = 脱氧核糖 = 含氮碱基
C-G间：3个
单链中相邻碱基：通过脱氧 核糖一磷酸一脱氧核糖连接
氢键越多，结合力越强。G和C的含 量越多，DNA的结构稳定性越强。
特点：(3)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
规律：A一定与T配对，G一定与C配
对。碱基之间的这种一一对应的关系，
叫作碱基互补配对原则。
5'
特点
DNA分子的稳定性
五、巩固练习
2. 书本P52页 在含有4种碱基的DNA片段中，腺嘌呤有a个，占该 区段全部碱基的比例为b，则（ C ） A.b≤0.5 B.b≥0.5 C.胞嘧啶为a（1/2b-1）个 D.胞嘧啶为b（1/2b-1）个
预告
制作DNA双螺旋结构模型比赛
时间：半期考后一周 材料用具：曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等 常用物品，都可用作模型制作的材料。不可以网上直接购买模型。
腺嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
一、DNA双螺旋结构模型的构建
脱氧核苷酸如何形成DNA分子呢？
一、DNA双螺旋结构模型的构建
资料2： 1951年，波林（1954年诺贝尔化学奖
得主），发现蛋白质的长链结构。由此启 发：DNA是由许多个 脱氧核苷酸 连 接而成的 长链 。
DNA的结构课件-高一生物人教版必修2
+
①
=
+
+
③
=
+
+
=
+
+
②
=
+++
+
=
+
+
+
④
=a，则
=
+
+
+
+
⑤
=a，则
=
+++
+++
+
+++
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
三、碱基互补配对原则的应用
磷酸
碱基对
一条脱氧核苷酸
链的片段
思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键
2个
的磷酸基团）？
随堂检测
4.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是 （ C ）
A. 5'-CTATGG-3'
B. 5'-GATACC-3'
C. 5'-GGTATC-3'
D. 5'-CCATAG-3’
20世纪40年代末50年代初，DNA被确定为遗传物质
Q：你认为遗传物质应该具备什么特点?
①多样性和特异性
探究型情境教学
②连续性。能够精确地复制自己，保证在亲子代之间的传递
③稳定性。结构稳定，保证遗传信息的准确，同时又具有可变化的机制
④可以控制生物的性状
一、DNA双螺旋结构的构建
①
=
+
+
③
=
+
+
=
+
+
②
=
+++
+
=
+
+
+
④
=a，则
=
+
+
+
+
⑤
=a，则
=
+++
+++
+
+++
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
三、碱基互补配对原则的应用
磷酸
碱基对
一条脱氧核苷酸
链的片段
思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键
2个
的磷酸基团）？
随堂检测
4.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是 （ C ）
A. 5'-CTATGG-3'
B. 5'-GATACC-3'
C. 5'-GGTATC-3'
D. 5'-CCATAG-3’
20世纪40年代末50年代初，DNA被确定为遗传物质
Q：你认为遗传物质应该具备什么特点?
①多样性和特异性
探究型情境教学
②连续性。能够精确地复制自己，保证在亲子代之间的传递
③稳定性。结构稳定，保证遗传信息的准确，同时又具有可变化的机制
④可以控制生物的性状
一、DNA双螺旋结构的构建