3.2DNA的结构课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 新课导入 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雕塑 DNA双螺旋结构的发现是20世纪最为重大的科学发现之一，和相对论、量子力学一起被誉为20世纪最重要三大科学发现。 新课导入 旋转楼梯的灵感 来自于DNA的双螺旋结构 雅典奥运会开幕式 激光打出的DNA双螺旋结构 新课导入 DNA是遗传物质 DNA的结构？ 结构决定功能 在确信DNA是生物体的遗传物质之后，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？ 要回答这些问题， 首先需要弄清楚DNA的结构。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 DNA的结构探究史 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.建立者： 1953年，沃森和克里克 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。 晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影 卡文迪什实验室 沃森 7 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 8 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 9 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程： （1）20世纪30年代，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。 脱氧(核糖)核苷酸 A(腺嘌呤） T(胸腺嘧啶) C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) 如何构成DNA的？ 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。 每相邻两个脱氧核苷酸之间通过形成3ˊ,5ˊ-磷酸二酯键连接，多个脱氧核苷酸形成一条长链。 模型构建2 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ H2O 在DNA中究竟有几条脱氧核苷酸链呢？ … P A P T P G P C P G P C 磷酸二酯键 一、DNA双螺旋结构模型的构建 威尔金斯 富兰克林 DNA衍射图谱 （“X”意味着DNA分子是螺旋的）P49 为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。 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射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。P49 富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 二战后，科学家利用电子显微镜测定了DNA分子的直径约为2nm。相邻两核苷酸间距相等，并得出DNA是双链的结论。 N P N P N P N P N P P N P N P N P N P 模型一 沃森和克里克尝试了脱氧核糖和磷酸交替排列在内侧，碱基排在外侧，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 碱基外侧排列模型 N N P N P N P N P N P 亲水 疏水 N P N P N P N P N P 碱基如何配对？ 模型二 沃森和克里克尝试了脱氧核糖和磷酸交替排列在内侧，碱基排在外侧，你觉得合理吗？为什么？ （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 碱基内侧排列模型 A P T P C P G P T P 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？ T P G P C P T P A P 模型二 碱基同型配对，即A与A，T与T，C与C，G与G配对 × 配对违反了化学规律 沃森 克里克 查哥夫(奥地利) 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！ 18 一、DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型：脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，G和C配对。 具有相同的形状和直径！ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1962年，沃森、克里克、威尔金斯三人共享了当年的诺贝尔生理与医学奖，获奖理由为发现DNA为双螺旋分子结构。 为什么富兰克林（R.E.Franklin）没有获得诺贝尔学奖？ 威尔金斯 克里克 沃森 一、DNA双螺旋结构模型的构建 威尔金斯和富兰克林提供____________ DNA是以4种