生物必修2：第2节 DNA分子的结构(人教版)

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1、 我们经过学习，已经知道我们经过学习，已经知道DNA是主要是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用为什么能起遗传作用呢？呢？第第2 2节节 DNADNA分子的结构分子的结构一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建二、二、DNADNA分子的结构分子的结构 1.了解了解DNA双螺旋结构模型的双螺旋结构模型的构建过程。构建过程。 2.理解理解DNA分子的结构特点分子的结构特点 。 1.通过学习通过学习DNA分子的结构，培养分子的结构，培养学生的空间想象能力。学生的空间想象能力。 2.通过制作

2、通过制作DNA双螺旋结构模型，双螺旋结构模型，培养学生的创新能力和动手操作能力。培养学生的创新能力和动手操作能力。3.通过探索求知、制作模型、讨论交流激通过探索求知、制作模型、讨论交流激发学生的独立思考、主动获取新知识的能力。发学生的独立思考、主动获取新知识的能力。 通过通过DNA结构的学习，探索生物结构的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。科学、用科学、爱科学的求知欲。 DNA双螺旋结构模型的构建过程和双螺旋结构模型的构建过程和DNA分子的结构特点分子的结构特点 。 DNA分子的立体结构特点。分子的立体结构特点。 一、一

3、、DNADNA模型建构模型建构( (一一)DNA)DNA的化学组成的化学组成1.组成组成DNADNA分子的化学元素分子的化学元素C C、H H、O O、N N、P P2.DNADNA分子的基本单位分子的基本单位碱碱 基基A TC磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖脱氧核苷酸简图脱氧核苷酸简图G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸GC胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （1 1）组成）组成DNADNA的基本单位是什么？每个的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？基本单位由哪三部分组成？ DNADNA的基

4、本单位是脱氧核苷酸，它由一个的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成 。 （2 2）组成）组成DNADNA的碱基有哪几种？脱氧核苷的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？酸呢？想一想想一想 组成组成DNADNA的碱基有四种：腺嘌呤的碱基有四种：腺嘌呤（A A），鸟嘌呤（），鸟嘌呤（G G），胞嘧啶（），胞嘧啶（C C）、）、胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）；脱氧核苷酸有四种：）；脱氧核苷酸有四种：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。氧核苷酸。

5、（二）（二） DNADNA模型建构模型建构资料资料2： 2020世纪世纪3030年代，科学家认识到：组成年代，科学家认识到：组成DNADNA分分子的基本单位是子的基本单位是脱氧核苷酸脱氧核苷酸。资料资料3 3： DNADNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。资料资料1： 2020世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明世纪初，摩尔根通过果蝇杂交实验证明基基因位于染色体上因位于染色体上。 19431943年，艾弗里证明了年，艾弗里证明了DNADNA携带有遗传信息，携带有遗传信息，并认为并认为DNADNA可能就是基因可能就是基因。 资料资料4 4：19511951年

6、，英国科学家威尔金斯年，英国科学家威尔金斯和富兰克林提供了和富兰克林提供了DNADNA的的X X射线衍射图谱。射线衍射图谱。富兰克林富兰克林威尔金斯威尔金斯DNADNA的的X X射线衍射图谱射线衍射图谱 资料资料5 5：奥地利著名生物化学家查哥夫研究奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出得出： （1 1）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）的量总是等于胸腺嘧啶）的量总是等于胸腺嘧啶（T T）的量）的量(A=T)(A=T)，鸟嘌呤（，鸟嘌呤（G G）的量总是等于）的量总是等于胞嘧啶（胞嘧啶（C C）的量）的量(G=C)(G=C)。 （2 2）同种生物体细胞中）同种生物体细胞中DNADNA的含量是相同的含量是相同

7、的，不同种生物的碱基含量是不同的的，不同种生物的碱基含量是不同的。显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片照片资料资料6 6：交缠在一起的螺旋结构交缠在一起的螺旋结构从图上可辨认出从图上可辨认出DNADNA是由两条链是由两条链 根据一些科学家的经验和成果根据一些科学家的经验和成果, ,沃森和沃森和克里克完成了克里克完成了DNADNA双螺旋模型的构建。双螺旋模型的构建。沃森（左）沃森（左） 克里克（右）克里克（右）DNADNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型讨论讨论1： 1. 1.沃森和克里克在构建沃森和克里克在构建DNADNA模型过程中，利模型过程中，利用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪

8、些学用了他人的哪些经验和成果？又涉及到哪些学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学科的知识和方法？而这些，对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示？的发展以及和各学科的联系有什么启示？ 2. 2.沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？ 3. 3.沃森和克里克默契配合，发现沃森和克里克默契配合，发现DNADNA双螺旋双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启学界传为佳话。他们

9、这种工作方式给予你哪些启示？示？二、二、DNADNA分子的结构分子的结构（一）（一）DNADNA的空间结构的空间结构DNADNA的结构模式图的结构模式图 从图中可见从图中可见DNADNA具有规则的具有规则的双螺旋空间结构双螺旋空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基放大后的放大后的DNA结构图结构图碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对碱基对，且且A A只和只和T T配对、配对、C C只和只和G G配对，这种碱基之间的一配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做一对应的关系就叫做碱基互补配对原则碱基互补配对原则

10、。ATGC氢键氢键DNA双链双链（二）（二）DNADNA的平面结构的平面结构AGCTAGCTP脱氧脱氧核糖核糖PPP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖P脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖PPP（三）（三）DNADNA立体结立体结构构DNA立体结构图立体结构图 （1 1）DNADNA分子是由两条反向平行的脱氧核分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成苷酸长链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。 （2 2）DNADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成连接，排列在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在；碱基在内侧。内侧。 （

11、3 3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结起来，连结起来，形成碱基对，且遵循形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。（四）（四）DNADNA分子的结构特点分子的结构特点思考思考碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序中碱基对的排列顺序中DNADNA中的遗传信息蕴藏在哪儿中的遗传信息蕴藏在哪儿? ?比较不同的比较不同的DNADNA有什么不同？有什么不同？ A.两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列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。的顺序是稳定不变的。B.B.长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 D