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2节DNA的结构 第三章 基因的本质 一、DNA双螺旋结构模型的构建 美国生物学家沃森、英国物理学家克里克和英国物理学家威尔金斯因______________________而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。 美国生物学家沃森(左)英国物理学家克里克(右) 英国物理学家威尔金斯 发现DNA双螺旋结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—） 英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004) 标志着生物学的研究进入分子的层次。 1953年沃森和克里克搭建的收藏在纽约科学博物馆DNA模型 一、DNA双螺旋结构模型的构建 资料1 20世纪30年代,科学家认识到:DNA分子的基本单位是 ,而且 1分子脱氧核苷酸 = + + . 脱氧核苷酸 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 DNA是以4种脱氧核苷酸连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。 资料2 磷酸二酯键 腺嘌呤 脱氧核苷酸 鸟嘌呤 脱氧核苷酸 胞嘧啶 脱氧核苷酸 A 脱氧 核糖 磷酸 G 脱氧 核糖 磷酸 脱氧 核糖 C 磷酸 T 脱氧 核糖 磷酸 胸腺嘧啶 脱氧核苷酸 一、DNA双螺旋结构模型的构建 富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图 X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。 资料3 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。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，碱基位于螺旋的外部，但均被否定。 后来又重新构建了一个双螺旋：磷酸—脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基位于螺旋内部。但安排相同碱基配对，即A—A、T—T等。违反了化学规律。 资料4 一、DNA双螺旋结构模型的构建 碱基配对时，为什么嘌呤不与嘌呤，嘧啶不与嘧啶配对呢？ 　　这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，碱基位于螺旋的外部，但均被否定。 后来又重新构建了一个双螺旋：磷酸—脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基位于螺旋内部。但安排相同碱基配对，即A—A、T—T等。违反了化学规律。 资料4 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)。 他们改变碱基配对方式，让A—T，G—C配对，结果制作出的模型与X射线衍射照片比较，完全符合。 资料5 一、DNA双螺旋结构模型的构建 早期：4种脱氧核苷酸（A、T、C、G）连接而成的长链 1951年春沃森 威尔金斯 沃森(左)克里克(右) 1951年秋 双螺旋结构：磷酸--脱氧核糖在外部，碱基对A—A，T—T，C—C，G—G在内部。 化学家提出“配对方式”违反化学规律 1952年春化学家查哥夫指出：A=T，G=C。 沃森和克里克发现： A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径 富兰克林 1953年沃森和克里克搭建的收藏在纽约科学博物馆DNA模型 双螺旋结构：磷酸—脱氧核糖在外部,碱基对A—T，T—A，C—G，C—G在内部的反向平行方式盘旋成的双螺旋结构模型 螺旋结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1. 请你根据资料回答有关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？ 【答案】DNA是由两条链构成的。它的立体结构为：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)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？ 【答案】DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。 (3)DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 【答案】DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。 2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？ 【提示】要善于利用他人的研究成果