3.2 DNA的结构-【易备课】2022-2023学年高一生物同步优质课件（人教版2019必修2）

3.2DNA的结构 问题探讨 坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋 造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？ 上网查阅有关DNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享 DNA双螺旋结构模型的构建 1.DNA的化学组成 ①组成元素：C、H、O、N、P ②基本组成单位（单体）4种脱氧核糖核苷酸 G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤) C(胞嘧啶) 1951年，英国化学家托德提出了核苷酸分子之间的化学连接方式。他认 为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键 (脱氧核糖的3位碳原子与相邻核 苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接的。 CH3 HN H OH NH3 H0-P-0-c5 酯键 磷酸二酯键 NH 酯键 OH HO-P-O OH OH 思考1.DNA分子就是这样一条核苷酸链吗？它们如何组合构成完整的DNA 分子的？ 2.构建历程 【资料1】1951年，富兰克林和她的同事威尔金斯应用X射线衍射技术拍 摄到DNA衍射图谱，为沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构提供决定性 的实验依据。 富兰克林 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱 2构建历程 【资料2】科学家利用电子显微镜测定DNA的直径为2nm。只有通过2条 链和3条链模型推测的DNA直径是2nm。 【资料3】科学家又利用2条链和3条链模型推测的DNA含水量和实际测定 的相比，结果只有通过2条链推测的含水量和实际测得的含水量相符合。 【资料4】碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞中始终处于一 个水环境中。 沃森和克里克建构磷酸和脱氧核糖在外、碱基在内部的双螺旋，但 A与A配对、T与T配对（同型碱基配对），又被化学家否定。 【资料5】列文因其在1910年左右提出“四核苷酸假说”而闻名，该假说 首次提出DNA由等量的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞密啶和胸腺嘧啶组成。 不同生物来源DNA中碱基的含量 (%) 物种 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 人（肝 30.3 30.3 19.5 19.9 脏) 结核杆菌 15.1 14.6 34.9 35.4 果蝇 27.3 27.6 22.5 22.5 玉米 25.6 25.3 24.5 24.6 脉孢霉菌 23.0 23.3 27.1 26.6 DNA碱基分析否定了 四核苷酸假说，表明：A、 大肠杆菌 24.6 24.3 25.5 25.6 T数量相等，G、C数量相 海胆 32.8 32.1 17.7 18.4 等（查戈夫定律） 【资料6】美国化学家多诺休提供的正确的A、T、G、C4种碱基分子结构 图。由图可知A、G为双环结构（占有空间大），T、C为单环结构（占有 空间小)，DNA分子的直径是固定的2nm。 氢键 H 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) H Guanine (G) Cytosine (C) 有年专专多多■年年有方年专有■年年手专有4专专专有用年车卡新市年专导年专专形年 NH, Adenine(A) Thymine (T) (DNA only) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 满足查戈夫定律，并符合衍射图计算的参数。 【资料7】富兰克林还发现在翻转180度之后看起来还是一样，沃森与克 里克在得到这一信息后，意识到两条链是反向的。 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱沃森和克里 克 沃森和克里克摘取了DNA结构探索研究的桂冠，确立了DNA分子的 双螺旋结构模型。 随后美国的鲍林还进一步完善了他们的DNA双螺旋分子模型，即指 出存在于鸟嘌呤和胞嘧啶之间是3个氢键，而不同于腺嘌呤和胸腺嘧啶之 间的2个氢键。 SANLER 瑞典斯德哥尔摩音乐厅，诺贝尔奖颁奖典礼上的合影。 左一：威尔金斯；左三：克里克；右二：沃森