第二节DNA分子结构和特点
高一生物必修二第三章DNA分子的结构和复制知识点总结
DNA分子的结构和复制、基因的本质一DNA分子的结构及特点1．DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
2．DNA双螺旋结构的形成3．DNA的双螺旋结构(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。
(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基互补配对遵循以下原则：A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
类型决定因素多样性具n个碱基对的DNA具有4n种碱基的排列顺序特异性如每种DNA分子都有其特定的碱基的排列顺序稳定性磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架不变，碱基之间互补配对形成氢键方式不变等补充：1. DNA分子中的数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。
(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C—G 所占比例越大，氢键数目越多，DNA结构越稳定。
(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。
(4)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体中也存在基因。
(5)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，并不与蛋白质一起构成染色体。
2. DNA中碱基的相关计算规律1．规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2．规律二：在双链DNA分子中，A＋TA＋T＋C＋G＝A1＋T1A1＋T1＋C1＋G1＝A2＋T2A2＋T2＋C2＋G2。
3．规律三：在DNA双链中，一条单链的A1＋G1T1＋C1的值与其互补单链的A2＋G2T2＋C2的值互为倒数关系。
(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数) 提醒：在整个DNA分子中该比值等于1。
4．规律四：在DNA双链中，一条单链的A1＋T1G1＋C1的值，与该互补链的A2＋T2G2＋C2的值是相等的，也与整个DNA分子中的A＋TG＋C的值是相等的。
DNA分子的结构及其特点
DNA分子的结构及其特点DNA（脱氧核糖核酸）分子是生物体内存储遗传信息的分子，也是所有自然界生命体的基因物质。
DNA分子的结构研究揭示了遗传信息传递和生命起源的奥秘，对于生物学和医学领域有着重大的意义。
DNA分子是由四种碱基（腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)）组合而成的，通过碱基之间的氢键结合形成双螺旋结构。
DNA分子的双螺旋结构由两条互相缠绕的链组成，每条链是由碱基、糖和磷酸组成的核苷酸沿着螺旋结构排列。
碱基和糖通过磷酸桥连接起来，形成DNA的螺旋骨架。
DNA分子的两条链之间通过碱基配对（A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键）牢固地结合在一起。
DNA的双螺旋结构具有以下特点：1.双螺旋结构的稳定性：DNA分子的双螺旋结构非常稳定，其稳定性主要来自于碱基的配对和氢键的形成。
碱基之间的配对是高度特异的，碱基之间的氢键结合能够帮助DNA分子抵抗外界的热力学和化学破坏。
2.长度的可变性：DNA分子的长度可以根据生物体的需要进行增加或减少。
通过DNA复制，生物体能够将一条DNA链复制成两条完全相同的链，从而实现遗传信息的传递。
此外，通过基因重组和突变，生物体还能够改变DNA分子的序列，从而产生新的遗传信息。
3.遗传信息的存储和传递：DNA分子通过碱基序列编码了生物体的遗传信息。
碱基序列的不同排列和组合决定了生物体的遗传特征和物种间的差异。
DNA分子通过遗传物质的形式，参与了细胞的增殖、分化和遗传信息的传递过程。
4.遗传信息的可读性：DNA分子的双螺旋结构使得遗传信息的读取变得更加容易。
DNA酶能够通过解开DNA的双螺旋结构，将其中的遗传信息转录成RNA分子。
RNA分子可以被翻译成蛋白质，从而实现遗传信息的表达。
5.多样性和可变性：DNA分子的碱基序列具有很高的多样性和可变性。
通过基因重组和突变，生物体能够改变DNA序列，从而产生新的遗传信息。
这种多样性和可变性是生物进化和适应环境变化的基础。
DNA的分子结构和特点
DNA的分子结构和特点DNA是脱氧核糖核酸的缩写，它是构成细胞遗传信息的基本分子。
DNA分子结构的发现和研究对于理解基因和遗传的原理起到了至关重要的作用。
DNA的分子结构包括双螺旋结构、碱基对、磷酸二酯键以及特定的序列和配对规则。
DNA的特点包括编码遗传信息、复制和传递信息能力、结构稳定性以及突变性。
DNA的分子结构是由两条螺旋形结构组成的双螺旋模型。
它们以右旋螺旋的形式拧合在一起，形成了一个像梯子的结构。
这个结构被称为DNA双螺旋。
双螺旋模型的发现得益于化学物理学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克等科学家的重要工作，并于1953年发表在《自然》杂志上。
这一发现为后续的DNA研究和基因结构的解码提供了重要线索。
DNA分子的构建单位包括碱基，糖和磷酸。
碱基是构成DNA的基本单元，主要有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四种。
这些碱基通过氢键在两条DNA链上形成特定的碱基对。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两条氢键连接，鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三条氢键连接。
这一特定的碱基配对规则确保了DNA分子的稳定性和正确性。
碱基连接到糖（脱氧核糖）通过糖苷键。
脱氧核糖的碳1位连接碱基，碳5位连接磷酸。
磷酸之间的连接形成了磷酸二酯键，这种键的存在使得整个DNA分子的结构更加稳定。
磷酸二酯键也是DNA分子复制和转录的重要基础。
每个脱氧核糖核苷酸单元由一个碱基、一个脱氧核糖和一个磷酸组成，它们通过磷酸二酯键连接成一条链。
DNA的特点之一是它包含了生物体的遗传信息。
这些遗传信息以特定的序列（碱基顺序）的形式嵌入在DNA分子中。
每个DNA分子上的序列是独特的，这就解释了为什么每个人的基因组都是独一无二的。
这些序列通过编码特定的蛋白质，决定了生物体的性状和功能。
DNA还具有复制和传递信息的能力。
DNA复制是生物体遗传信息传递的基础。
在细胞分裂的过程中，DNA分子会通过复制的方式产生两个完全相同的复制体。
《DNA 的分子结构和特点》 知识清单
《DNA 的分子结构和特点》知识清单DNA，即脱氧核糖核酸，是生物遗传信息的携带者，它的分子结构和特点对于理解生命的奥秘至关重要。
一、DNA 的分子组成DNA 由脱氧核苷酸组成。
每个脱氧核苷酸包含三部分：含氮碱基、脱氧核糖和磷酸基团。
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）。
脱氧核糖是一种五碳糖，它与磷酸基团相连，形成了核苷酸的骨架。
二、DNA 的分子结构DNA 具有双螺旋结构，就像一个扭曲的梯子。
梯子的“扶手”由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，非常稳定。
梯子的“横档”则是由碱基对组成，碱基遵循互补配对原则，即 A 与T 配对，G 与 C 配对。
这种配对方式使得碱基之间形成氢键，从而将两条链稳定地连接在一起。
DNA 的双螺旋结构具有以下重要特点：1、稳定性由于碱基之间的互补配对以及脱氧核糖和磷酸形成的骨架，DNA分子结构相对稳定，能够在细胞内稳定存在。
2、多样性碱基的排列顺序千变万化，这使得DNA 能够携带丰富的遗传信息。
3、特异性每个生物体的 DNA 都具有独特的碱基排列顺序，这决定了生物的特异性。
三、DNA 的结构特点1、反向平行两条核苷酸链的方向是相反的。
一条链的方向是5’→3’，另一条链则是3’→5’。
2、碱基互补配对A 与 T 之间形成两个氢键，G 与 C 之间形成三个氢键，这种精确的配对保证了遗传信息的准确传递。
3、大沟和小沟双螺旋表面形成了大沟和小沟，这为蛋白质与 DNA 的相互作用提供了位点。
四、DNA 分子的长度和分子量DNA 分子的长度通常用碱基对（bp）的数量来表示。
不同生物的DNA 长度差异巨大，从细菌的几千个碱基对到高等生物的数十亿个碱基对不等。
DNA 的分子量也因其长度而异，通常以道尔顿（Da）为单位。
五、DNA 的拓扑结构DNA 在细胞内不是完全松弛的状态，而是存在一定的拓扑结构。
例如，超螺旋结构可以使 DNA 更加紧密地包装在细胞核内。
3.2 DNA的结构 教案
第一章遗传因子的发现第二节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、学习目标\教学目标1、概述DNA由四种脱氧核苷酸构成，通常有两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构。
碱基的排列顺序决定了遗传信息。
2、概述DNA双螺旋结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则及其应用。
二、教学重难点1.DNA分子结构的主要特点。
2.运用碱基互补原则进行DNA碱基计算。
三、教学方法讲授、演示、视频播放、小组讨论四、教学过程（一）新课导入：情景设置，导入新课观看视频《遗传的乐章——DNA的故事》，通过视频让学生认识科学思维中的事实和证据，激发学生的学习兴趣。
（二）新课讲授一、DNA双螺旋结构模型的构建阅读教材，小组讨论，分析DNA双螺旋结构模型的构建詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson，1928年4月6日- ）；克里克：Francis Harry Compton Crick，1916年6月8日－2004年7月28日小组讨论，问题探讨：1. 请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。
(1) DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？提示：DNA是由两条链构成的。
它的立体结构为：DNA是由两条单链组成的，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？提示：DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。
(3)DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？提示：DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。
碱基配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。
2. 沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。
他们的这种工作方式给予你哪些启示？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、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；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。
简述dna二级结构特点
简述dna二级结构特点DNA是构成生命体的重要分子之一，它的二级结构是DNA分子中最基本的结构单元，也是研究DNA生物学功能和遗传信息传递机制的重要基础。
本文将从以下几个方面对DNA二级结构的特点进行详细介绍。
一、 DNA二级结构概述1.1 DNA分子的组成DNA由四种碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胸腺嘧啶C和鳞状细胞嘧啶T）以及糖和磷酸组成。
每个碱基与一个脱氧核糖（d-ribose）分子和一个磷酸分子连接在一起，形成核苷酸。
1.2 DNA二级结构的定义DNA二级结构是指两条互补链通过氢键相互配对形成的双螺旋结构。
这种双螺旋结构由两个互相缠绕的螺旋链组成，每个链都由许多核苷酸单元组成。
二、 DNA双螺旋结构特点2.1 双螺旋模型1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋模型。
根据这个模型，两个互补的单链DNA分子以互相平行且反向排列的方式缠绕在一起，形成一个双螺旋结构。
这个结构中，每个碱基通过氢键与对应的碱基配对，A-T配对形成两个氢键，G-C配对形成三个氢键。
2.2 螺旋方向DNA双螺旋结构中的两条链是以相反方向排列的。
其中一条链被称为5’-3’链（从5'端到3'端），另一条被称为3’-5’链（从3'端到5'端）。
这种排列方式使得每个核苷酸单元都有一个磷酸基和一个羟基暴露在外面。
2.3 螺旋直径DNA双螺旋结构中两条螺旋线之间的距离称为螺旋直径。
在标准条件下，DNA双螺旋结构的螺旋直径约为20埃（1埃=0.1纳米）。
2.4 氢键DNA双螺旋结构中的氢键是通过碱基间的互补配对形成的。
A-T配对形成两个氢键，G-C配对则形成三个氢键。
这些氢键是DNA双螺旋结构中的关键连接。
2.5 双螺旋的稳定性DNA双螺旋结构的稳定性是由氢键和茎环状结构（base stacking）共同维持的。
氢键提供了强大的连接力，而茎环状结构则使得碱基间相互靠近，从而减少了能量。
三、 DNA二级结构对生物学功能的影响3.1 DNA复制DNA复制是生物体遗传信息传递过程中最基本的步骤之一。
高中物理第3章 第2节 DNA的结构
基是A、U、G、C。
()
3．在DNA分子中一定存在如下关系：C＝T，A＝G。 ( )
第2节 DNA的结构
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必备知识·聚焦概念 关键能力·突破重难 应用创新·提升素养 课堂检测·巩固素能 课后素养落实
4．双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。 ( )
5．制作一个含有n个A—T碱基对，m个G—C碱基对的长链，
①单链中：相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”
连接。
②双链间：相邻碱基通过氢键相连。
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(3)化学键 ①氢键：连接互补链中配对的碱基。 ②磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和 磷酸。
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判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．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。 ( )
2．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱
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DNA分子中碱基数量的计算 1．碱基互补配对原则 A－T，G－C，如图所示。
第2节 DNA的结构
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DNA的结构ppt课件
腺嘌呤（C 或 A与T G与C 或 G与T
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
资料四：奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分 析，其研究数据如下：
通过氢键连接
资料五：根据沃森和克里克基于相关数据的研究和模型的构 建，发现DNA两条链是反向平行方向排列的成双螺旋的。
（3）每种DNA都有特定的碱基排列顺序
特异性
1.下列学生小组制作的DNA结构模型片段中，正确的是( A )
2.一条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'
沃森和克里克
推断 DNA呈螺旋结构
资料二：富兰克林通过数学计算发现：若DNA为三条链，则含水量为 实测值的十分之一；若DNA为两条链，则含水值与实测值相符。
资料三：碱基疏水，磷酸亲水，DNA在细胞内 始终处于水环境中
碱基在 同侧
排列 方式
碱基在 内侧
碱基在 外侧
资料四：DNA双螺旋直径恒定为2nm，四种碱基结构式如下图：
谢 谢 大 家！
对。碱基之间的这种一一对应
碱基对
的关系，叫做
氢键
3’ 5’
三、DNA的特性
（1）DNA中，两条链上的什么结构是稳定不变的？ ①脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变。 ②碱基互补配对的原则不变。
稳定性
（2）DNA只含有4种脱氧核苷酸，为什么能够储存足够量的遗传信息？
①碱基对的排列顺序千变万化。
多样性
DNA分子的结构及其特点
DNA分子的结构及其特点DNA 分子，这个生命的密码载体，蕴含着生物体遗传信息的神秘宝藏。
它的结构和特点就如同精心设计的建筑蓝图，精确而巧妙地决定了生命的多样性和延续性。
让我们先来了解一下 DNA 分子的基本结构。
DNA 是由两条长长的链相互缠绕形成的双螺旋结构。
这两条链就像是两条相互交织的绳索，它们的“材质”是核苷酸。
每个核苷酸又由三个部分组成：磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基。
磷酸基团和脱氧核糖交替连接，形成了 DNA 链的骨架。
就好像是建筑物的框架，为整个结构提供了支撑。
而含氮碱基则是“主角”之一，它们有四种类型：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
A 总是与 T 配对，G 总是与 C 配对，这是 DNA 结构中的一个关键规则，被称为碱基互补配对原则。
这种配对就像是拼图的碎片，严丝合缝，精准无误。
想象一下，两条链上的碱基相互伸出“手”，紧紧地握住对方，形成了稳定的氢键。
A 和 T 之间形成两个氢键，G 和 C 之间形成三个氢键，这使得两条链能够紧密结合在一起，同时又能够在需要的时候解开，进行遗传信息的复制和传递。
DNA 分子的双螺旋结构具有许多重要的特点。
首先，它具有稳定性。
双螺旋结构本身就赋予了 DNA 一定的稳定性，碱基之间的互补配对以及氢键的作用，使得 DNA 分子能够在细胞内相对稳定地存在，不容易受到外界环境的干扰和破坏。
这就像是一座坚固的城堡，能够抵御外界的风雨侵袭。
其次，DNA 分子具有多样性。
四种碱基的排列顺序可以千变万化。
假设一个 DNA 片段有 10 个碱基对，那么可能的排列方式就有 4 的 10次方种。
这种多样性使得地球上的生物能够拥有丰富多样的遗传特征，从而适应不同的环境和生存需求。
再者，DNA 分子还具有特异性。
每个生物体的 DNA 都有其独特的碱基排列顺序，就像每个人都有独一无二的指纹一样。
这种特异性使得我们可以通过 DNA 鉴定来识别个体，在刑侦、亲子鉴定等领域发挥着重要作用。
DNA双螺旋结构解析
答：（1）两条。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。
（2）基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。脱氧核糖除了和磷酸相连之 外还和内侧的碱基相连,磷酸只和脱氧核糖相连。脱氧核糖和磷酸位于DNA分子的 外侧。 （3）DNA中的碱基配对是通过碱基互补配对原则进行的，即A和T，G和C配对。 它们位于分子的内侧。
啶（C）的量(G=C)。
【模型建构3】 DNA呈双螺旋结构
DNA双螺旋结构模型的构建历程：
DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而 成的长链，这4种核苷酸分别为A、T、C、G
威尔金斯和富兰克林提供DNA衍射图谱
沃森和克里克
DNA分子呈螺旋结构 尝试多种不同的双螺 旋和三螺旋结构模型
磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排 在螺旋内部的双链螺旋
DNA的X射线衍射图
X衍射技术是用X光 透过物质的结晶体，使 其在照片底片上衍射出 晶体图案的技术。这个 方法可以用来推测晶体 的分子排列。
沃森和克里克推算 出DNA分子呈螺旋的结 构。
资料4：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
两链中不互补的碱基和与两链碱 基总数之比等于50%（1/2）。
磷酸
S
代表脱氧核糖
脱氧
碱GACT基
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
资料2：DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的长链。
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核酸的分子组成
核酸种类 核苷酸 戊糖 碱基 磷酸
DNA RNA
核酸的分子组成 初步水解为核苷酸和彻底水解成?
核酸种类 核苷酸 戊糖 碱基 磷酸
DNA
RNA
脱氧核 苷酸
AUGC 相同 核糖核 苷酸 思考以下问题 1、核酸（遗传物质）中戊糖、碱基、核苷酸各几种？ 2、5、8 2、DNA中戊糖、碱基、核苷酸各几种？ 1、4、4 3、RNA中戊糖、碱基、核苷酸各几种？ 1、4、4
脱氧核 糖 核糖
ATGC
相同
1、DNA的化学组成
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
含氮碱基
脱氧核苷
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的种类
A
C
腺嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
DNA的结构3
A T
连 接
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
G
C
C
G