内容正文:
真凶的密码是什么?
第3章 第2节
人教版 高中生物必修2
2
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。
DNA双螺旋结构模型的构建
DNA双螺旋结构模型的构建
【合作探究一】阅读课本P48-49,思考与讨论下列问题:
归纳出对DNA双螺旋结构做出贡献的科学家?
DNA是由几条链构成的,它的立体结构是什么?
DNA的基本骨架是有哪些物质组成,位于DNA的什么部位?
DNA中的碱基是怎么配对,它们位于DNA中的哪个部位?
卡文迪什实验室
沃森
6
这里采用的是平滑切换的效果,如果你的软件没有删除即可
7
沃森
克里克
我能帮你理解生物学内容
我能帮你理解晶体学原理
8
当时,科学家认识到: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、C、G四种碱基。
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
1′
2′
4′
5′
3′
如何
构成
DNA的?
9
威尔金斯
富兰克林
DNA衍射图谱
(X意味着DNA分子是螺旋的)
10
DNA是螺旋结构
双螺旋?
三螺旋?
一.DNA双螺旋结构模型的构建
11
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
N
P
模型一
沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋外部,磷酸位于内部的双螺旋结构,你觉得合理吗?为什么?
亲水
疏水
(已知碱基疏水,磷酸基团亲水)
推测:碱基在DNA螺旋结构的内侧,磷酸在外侧
12
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
模型二
沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋内部,磷酸位于外部的双螺旋结构,但是他们让A与A、T与T、C与C、G与G配对。但是这个结构又被否定了,为什么?
我们先来分析下这四种碱基的化学结构
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
13
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
碱基(N)
嘌呤
嘧啶
一.DNA双螺旋结构模型的构建
两个环(更长)
一个环(更短)
14
模型二
a.这种结构会导致什么结果?
DNA的结构不稳定
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
A
P
T
P
C
P
G
P
T
P
T
P
G
P
C
P
T
P
A
P
发生改变:
b.那应该怎样配对呢?
15
沃森
克里克
查哥夫
我给你们带来一条重要信息
DNA中,A的量总是等于T的量;G的量总是等于C的量。
太感谢了,我想我知道DNA的结构了!
16
腺嘌呤(A)的量 = 胸腺嘧啶(T)的量
鸟嘌呤(G)的量 = 胞嘧啶(C)的量
查哥夫理论:
查哥夫 E.chargaff
A与T配对,C与G配对
推 测
一.DNA双螺旋结构模型的构建
17
C
T
T
G
A
C
A
G
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。
模型三
配对的碱基之间通过什么链接在一起呢?
A和T配对,G和C配对,那么配对的碱基通过什么来链接呢?其实是通过氢键来链接。氢键是氢原子和周围的O原子、N原子之间相互吸引形成的一种分子间作用力。所以我们看以下这四种碱基的结构,找一下A和T、G和C之间有分别有多少个氢键。
18
C
T
T
G
A
C
A
G
模型:
C与G之间有几个氢键?
2个氢键
3个氢键
A与T之间有几个氢键?
19
平面结构:
C
T
T
G
A
C
A
G
DNA双螺旋结构:
20
请阅读课本P50页,总结DNA的双螺旋结构
21
O
OH
H
H2O
磷酸二酯键
DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。
2、DNA链的形成
二、DNA的结构
1、DNA的基本单位是:
脱氧核苷酸
磷酸基团
脱氧核糖
含氮碱基
一个羟基(—OH),称作3′-端
二、DNA的结构——
立体结构
平面结构
5’
A
T
G
C
T
A
C
G
3’
5’
3’
DNA双螺旋结构
DNA是由 条单链按_ ________方式盘旋成___ ____结构
反向平行
双螺旋
2
游离的磷酸基团,称作5′-端
5’
3’
5’
3’
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(1)DNA是由 条单链按_________方式盘旋成_______结构
反向平行
双螺旋
2
5’