内容正文:
第二节 DNA分子的结构
第三章 基因的本质
学习目标
概述DNA分子的结构特点。
与同学一起制作DNA分子双螺旋结构模型。
DNA的基本组成单位是什么?基本单位由几部分构成?组成DNA的碱基有哪几种?
自学指导1
以小组为单位,选择合适的实验材料,构建DNA的基本单位脱氧核苷酸模型。
鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸
P
脱氧核糖
A
P
脱氧核糖
T
P
脱氧核糖
G
P
脱氧核糖
C
脱氧核苷酸的种类(4种):
腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
自学指导2
阅读以下资料,回答:脱氧核苷酸之间是怎样连接成一条长链的?
20世纪30年代,德国科学家赛尔和他的两个学生研究发现,DNA分子是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链大分子。
1951年11月,富兰克林通过数据计算知道,是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一脱氧核苷酸的磷酸之间发生连接。
化学分析结果:一分子脱氧核苷酸的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸的5号碳原子端的磷酸基团之间通过脱水缩合形成磷酸二酯键,由磷酸二酯键将脱氧核苷酸连接成链。
以小组为单位,在模型一基础上,继续合作完成由4个脱氧核苷酸组成的长链。
P
脱氧核糖
A
P
脱氧核糖
G
3’,5’—磷酸二酯键
1’
2’
3’
4’
5’
1’
2’
3’
4’
5’
A
G
C
…
3’端
5’端
自学指导3
阅读以下资料,回答:
1951年,威尔金斯和富兰克林提供DNA的X射线衍射图谱,仔细看这张图片,据此推算出DNA分子成什么结构?
经测定DNA分子直径,双螺旋、三螺旋的直径都是2 nm,与实际测定相符。用三螺旋的DNA模型推测DNA含水量只是实际测得含水量的1/10。
碱基疏水,脱氧核糖和磷酸亲水,而DNA在细胞内始终处于一个水环境中。
沃森和克里克构建了一个将磷酸——脱氧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。但这个模型是相同碱基进行配对,违反了化学规律。
嘌呤碱基A和G是双环化合物,而嘧啶碱基T和C是单环化合物,只有嘌呤与嘧啶配对,才能保证两条长链之间的距离恒定。
奥地利著名生物化学家查戈夫发现,在DNA分子中,A=T,G=C,且含氮碱基之间通过氢键相互连接。
1952年2月28日,沃森用纸板做成4种碱基的模型,将纸板粘到骨架上朝向