3.2DNA的结构课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构 1 DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 RNA是TMV的遗传物质 DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质 RNA是RNA病毒的遗传物质 更多实验证据 更多实验证据 DNA是主要的遗传物质 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 肺炎链球菌的转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 格里菲斯的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 转化因子是什么 温故知新 结构 功能 在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道： DNA是怎样储存遗传信息的？ 又是怎样决定生物性状的？ 答案就隐藏在DNA的结构中 新知导入 一 DNA双螺旋结构模型的构建 4 中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志。 ——不朽的 双螺旋 DNA 雅典奥运会（2004年）开幕式经典场景 5 20世纪30-40年代：化学和遗传学研究取得重大进展 1. DNA的化学元素组成： C、H、O、N、P 。 2. DNA是由 4种脱氧核苷酸 连接成的长链，且具备稳定的直径(2nm) 回顾：脱氧核苷酸 1分子脱氧核苷酸=____________+__________________+_________________。 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 含氮碱基 脱氧 核糖 磷酸 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 脱氧核苷酸 一. DNA双螺旋结构模型的构建 3. 4种脱氧核苷酸含有4种碱基： A、G、C、T 。 A T C G 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 一. DNA双螺旋结构模型的构建 思考：这些脱氧核苷酸是如何连接成DNA长链的呢？ 核苷酸与核苷酸之间是通过_____________连接的。 磷酸二酯键 一. DNA双螺旋结构模型的构建 A A C A 思考： DNA是由几条链组成的？它具有怎样的立体结构呢？ 1. 主要建立者： 1953年 沃森和克里克 晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影 一. DNA双螺旋结构模型的构建 克里克: 物理学家，对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。 沃森: 生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。 1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线晶体衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 M.Wilkins R.E.Franklin “X”形意味着DNA分子是呈螺旋的，提供了决定性的实验依据。 2.建立过程： 一. DNA双螺旋结构模型的构建 DNA是螺旋结构 双螺旋？ 三螺旋？ 搭建的多种模型都被否定 沃森和克里克推测出DNA分子呈螺旋形的。他们先后建构了多种不同双螺旋、三螺旋模型。 2.建立过程： 一. DNA双螺旋结构模型的构建 11 碱基组成 碱基比例 A G C T A/T G/C (A+G)/(T+C) (A+T)/(G+C) 人 30.9 19.9 19.8 29.4 1.05 1.01 1.03 1.52 鸡 28.8 20.5 21.5 29.2 0.99 0.95 0.97 1.38 海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 1.02 1.02 1.02 1.85 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 0.95 1.09 1.00 1.79 大肠杆菌 24.7 26 25.7 23.6 1.05 1.01 1.03 0.93 奥地利生物化学家查哥夫 查哥夫法则： 在DNA中，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。 2.建立过程： 1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。 01 富兰克林发现，将DNA晶体翻180度获得的X射线衍射图仍然是一样的。沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。 沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型 ①A-T与G-C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。 ②能够解释A=T、G=C的数量关系。 ③模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 沃森和克里克尝构建了将碱基安排在双螺旋的内部，脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。 2.建立过程： 1953年，沃森和克里克撰写的论文《核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型》在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。 1962，沃森、克里克和威尔金