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
X射线是一种波长很短的电磁波，当它照射到晶体时，会与晶体中的原子相互作用，产生衍射现象。通过分析衍射图案，科学家可以推断出晶体的结构。
对于DNA研究来说，X射线衍射技术帮助科学家发现了DNA的双螺旋结构，是结构生物学的重要工具。
❓ 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？
核酸的基本组成单位是核苷酸，分为两类：
1. 脱氧核苷酸（DNA的基本单位）：
2. 核糖核苷酸（RNA的基本单位）：
• 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
认识科学技术对社会发展的推动作用，关注生命科学进展与应用
重温DNA双螺旋结构发现的精彩历程，感悟科学精神与方法
通过X射线晶体衍射技术，获得了清晰的DNA衍射照片，为揭示DNA结构提供了关键证据。
🔬 证据解读：将相应结论选填到对应的证据后面
构建DNA结构模型，归纳总结双螺旋结构的三大特点
观察下面的DNA结构模型，请指出该模型不合理的地方。
🔍 请找出不合理之处：
💡 解析：该模型不合理之处在于：①碱基是疏水的，应该位于螺旋内部；②磷酸是亲水的，应该位于螺旋外部与水环境接触；③这种结构会导致DNA分子不稳定。正确的DNA结构应该是：磷酸-脱氧核糖骨架位于外侧，碱基位于内侧。
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！
