第二节DNA的分子结构

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。

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。

第2节DNA分子的结构1．体验DNA分子双螺旋结构模型的制作过程，学会制作DNA分子的模型。

2．掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。

(重、难点)知识点一DNA分子的结构[学生用书P45]阅读教材P47～P491．DNA双螺旋结构模型的构建2．DNA分子的结构(1)写出下图中各部分的名称①胸腺嘧啶(T)；②脱氧核糖；③磷酸；④碱基对；⑤腺嘌呤(A)；⑥鸟嘌呤(G)；⑦胞嘧啶。

(2)双螺旋结构的特点①DNA分子是由两条链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

②DNA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；碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。

碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。

碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

1．解读DNA结构模型的三个关键(1)数量关系⎩⎪⎨⎪⎧每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个；A—T碱基对之间有两个氢键，G—C碱基对之间有三个氢键；脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数(2)位置关系⎩⎪⎨⎪⎧单链中相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接；互补链中相邻碱基通过氢键相连(3)化学键⎩⎪⎨⎪⎧氢键：连接互补链中相邻碱基；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2．利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构3．DNA分子的特性(1)稳定性：①DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；②两条链间碱基互补配对的方式不变。

(2)多样性：不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同，排列顺序多种多样。

n个碱基对构成的DNA分子中，排列顺序有4n种。

(3)特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。

1．(2020·枣庄滕州高二期末)下列关于DNA分子结构的说法，不正确的是()A．在一个DNA分子中总是含有两个游离的磷酸基团B．DNA分子的基本骨架由“…—磷酸—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—…”构成C．一个DNA分子的两条单链能结合在一起与氢键的作用密切相关D．DNA分子中G与C所占比例越大，结构越稳定解析：选A。

人教版必修二第三章第2节《DNA分子的结构》六、教学流程教师同时引导学生分析DNA的结构层次并板书（优教提示：打开素材动画演示：DNA的基本组成单位）组成元素：C、H、O、N、P碱基有几种呢？分别是什么？在我们的材料中这四种碱基是用不同的颜色代表的，教师板书四种碱基对应的颜色A--绿色G--蓝色C--红色T--黄色这三种小分子连接起来就组成了DNA的基本单位，请大家书写脱氧核苷酸的结构简式。

教师同时板书脱氧核苷酸都写的非常好！现在请大家按照刚才的书写，制作几种不同类型的脱氧核苷酸。

（教师巡视教室，指导学生）待学生制作完毕，幻灯片播放：探究任务1：脱氧核苷酸之间如何相的。

学生回答4：4种学生从桌子上的材料中找出这三种小分子学生回答：四种。

分别是A、G、C、T学生用不同颜色的材料对应不同的碱基。

邀请学生到黑板上书写脱氧核苷酸的结构简式学生边讨论边制作脱氧核苷酸的模型。

学生思考第一个问题，培养学生的的观察能力和分析问题的能力。

通过自己书写以及动手制作，加深对脱氧核苷酸结构的理解。

为学生的自主探连呢？讨论（1）可以在脱氧核苷酸的哪些部位把它们连接起来？（2）结合课本图，给出正确的连接部位非常好！我们提出的这几种连接方式都有可能，到底哪一种是正确的？请大家仔细观察课本图3-11，找出正确的连接方式。

教师总结，在脱氧核糖和磷酸之间会形成一个化学键，把一个个的脱氧核苷酸连接起来形成脱氧核苷酸长链。

这个化学键叫磷酸二酯键。

现在请大家利用手中的材料先制作一条脱氧核苷酸链的模型。

教师板书：脱氧核苷酸长链并巡视教室，指导学生制作脱氧核苷酸链的模型教师提问：DNA分子有几条链？我们制作另外一条链时应注意些什么呢？引出第二个探究任务，并用幻灯片展示探究任务2：DNA分子的两条脱氧核苷酸链具有什么联系教师幻灯片展示两条相同的脱氧核并踊跃发言，提出可能的连接部位：磷酸与磷酸之间、碱基与碱基之间、碱基与磷酸之间、磷酸与脱氧核糖之间、碱基与脱氧核糖之间等等。