高中生物学必修2 · 遗传与进化
搭建生命阶梯
3.2 DNA的结构
授课教师：汕头市第一中学 陈煜晖
点击卡片进入对应学习任务
高中生物学必修2 · 遗传与进化
3.2 DNA的结构
授课教师：汕头市第一中学 陈煜晖
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回顾核酸的基础知识，为学习DNA结构做好铺垫
❓ 为什么DNA适合作为遗传物质？它应具备哪些特点？
❓ DNA的基本组成单位是什么？它由哪几部分组成？
❓ 组成DNA的含氮碱基有哪几种？它们的英文缩写分别是什么？
• 磷酸连接脱氧核糖的5'碳原子
• 碱基连接脱氧核糖的1'碳原子
• 3'碳原子保留羟基(—OH)
• 上一个核苷酸3'-OH
与
• 下一个核苷酸5'-磷酸
形成磷酸二酯键，方向：5' → 3'
认识DNA结构的物质性、统一性，建立结构与功能相适应的观念
分析科学史上的实验证据，建立模型构建的科学思维方法
通过虚拟实验体验DNA结构发现过程，学会合作与交流
重温DNA双螺旋结构发现的精彩历程，感悟科学精神与方法
证明了肺炎双球菌中存在"转化因子"，能够使R型细菌转化为S型细菌。
💡 思考：这个实验能否直接证明DNA是遗传物质？为什么？
通过酶解法分别去除蛋白质、脂质、RNA等物质，证明DNA才是转化因子。
🔑 关键方法：自变量控制中的"减法原理"
发现不同物种的DNA碱基组成不同。
🧪 动手填一填：根据查哥夫法则完成下列等式
通过高超的X射线晶体衍射技术，获得了清晰的DNA衍射照片，为沃森和克里克提供了关键证据。
🔬 证据解读：将右侧结论拖到对应的证据后面
用同位素标记法分别标记噬菌体的蛋白质（35S）和DNA（32P），证明DNA才是真正的遗传物质。
🔵 32P标记DNA → 进入细菌内部
⚪ 35S标记蛋白质 → 留在外面
🏆 地位：比艾弗里实验更具说服力，彻底证明DNA是遗传物质
综合了X射线衍射证据和查哥夫法则，在《自然》杂志发表论文，开创了分子生物学时代！
🏆 里程碑：1962年诺贝尔生理学或医学奖，标志着生物学进入分子水平时代
构建DNA结构模型，归纳总结双螺旋结构的三大特点
磷酸-脱氧核糖交替连接，排列在外侧
A-T通过双氢键，G-C通过三氢键
两条链反向平行
3' → 5'
3' → 5'
骨架1
骨架2
A
A
T
T
G
G
C
C
双氢键
双氢键
三氢键
三氢键
完成以下练习，检验你的学习效果
下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是（ ）
📝 答案解析：
A正确：沃森和克里克确实成功构建了科学的DNA双螺旋结构模型。B正确：磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。C错误：碱基A与T之间是通过2个氢键连接，G与C之间是通过3个氢键连接。D正确：碱基排列在内侧，遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则。
在沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型时，借鉴了多人的实验证据。下列对应关系正确的是（ ）
📝 答案解析：
A错误：查哥夫数据得出A=T、G=C的碱基数量关系，为碱基配对提供了依据。B错误：Photo51衍射图片证明了DNA为双螺旋结构。C正确：根据脱氧核糖疏水、磷酸亲水的化学性质，可以推断疏水的碱基应当排列在分子内侧。D错误：正确的DNA为双螺旋结构，不是三链结构。
对于DNA双螺旋结构模型的相关叙述，错误的是（ ）
📝 答案解析：
A正确：氢键和碱基堆积力共同作用维持了DNA双螺旋结构的稳定性。B正确：碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。C正确：反向平行的双螺旋结构和碱基互补配对原则为DNA的复制提供了精确模板。D错误：DNA只有4种碱基，信息储存能力来源于碱基的排列顺序千变万化，而不是碱基种类。
✨ 学习小结
通过本节课的学习，我们沿着科学家的足迹，重温了DNA双螺旋结构的发现历程，认识了DNA精妙的双螺旋结构。
生命的密码就在这A-T、G-C的排列中，这就是大自然最伟大的杰作！