3.2 DNA的结构-【名校同步】2022-2023学年高一生物教学同步课件（人教版2019必修2）

第2节 DNA 的结构 第3章 基因的本质 Copyright © 2023 liqionghua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 小沫教你学高中生物 2 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？ 若时光倒流到1951年，根据当时已有的研究成果，我们能否足部摸索出DNA的结构？DNA的结构是怎样的？ 问题探讨 3 1 2 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA的结构 碱基互补配对原则的应用 3 4 1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森（J. D. Watson，1928—）和英国物理学家克里克（F. Crick，1916—2004），DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。 1、DNA双螺旋结构模型的构建 5 阅读教材第48-49页，思考与讨论<DNA结构模型的构建>,并根据资料回答有关DNA结构方面的问题： （1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ （2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？ （3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 思考讨论 6 【资料1】当时，科学界已经认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。但是，人们并不清楚这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的。 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 1、DNA双螺旋结构模型的构建 7 【资料2】英国物理学家威尔金斯（M. Wilkins，1916—2004）和他的同事富兰克林（R. E. Franklin，1920—1958）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱（图A）。 沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构。 1、DNA双螺旋结构模型的构建 8 【资料3】1950年，奥地利生物化学家查哥夫报道了他对来自人、猪、牛、羊、细菌和酵母菌等不同生物的DNA分析结果：虽然在不同生物的DNA之间，4中核苷酸的数量和相对比例很不相同，但无论在哪种物质的DNA中，都有A=T和C=G。 1952年春天，查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得知了一条重要信息：在DNA中，腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 1、DNA双螺旋结构模型的构建 9 【资料4】沃森和克里克构建了一个将碱基安排在双链螺旋内部，脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部的模型（如右图）。在这个模型中，A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方向是相反的。 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 脱氧 核糖 P T C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P 1、DNA双螺旋结构模型的构建 10 结果发现： A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 沃森和克里克搭建的DNA 双螺旋结构模型 1、DNA双螺旋结构模型的构建 11 ①DNA的基本单位是： 脱氧核苷酸 磷酸基团 脱氧核糖 含氮碱基 脱氧 核糖 P 含氮碱基 CH2 O 1' 2' 3' 4' 5' H H OH H H H 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T (4种) C、H、O、N、P 2、DNA的结构 12 ②DNA双螺旋结构的主要特点如下: （1）由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A=T和C=G。 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 脱氧 核糖 P T C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P 碱基之间的这种一一对应的关系， 叫作碱基互补配对原则。 5' 5' 3' 3' DNA的结构模式图 氢键 碱基对 2、DNA的结构 13 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 脱氧 核糖 P T C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P DNA的结构模式图 DNA