3.2DNA的结构课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

3.2 DNA的结构 DNA中文全称：　　　　 组成元素： 基本单位: 结构简式：　　　　　　　　　 脱氧核糖核酸 脱氧核苷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 温故知新 DNA的化学组成 C、H、O、N、P A —腺嘌呤 G —鸟嘌呤 C —胞嘧啶 T —胸腺嘧啶 含氮碱基种类： 因此，脱氧核苷酸也有4种： 腺膘呤脱氧核苷酸 A 胞嘧啶脱氧核苷酸 C 鸟瞟呤脱氧核苷酸 G T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 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？ DNA又是怎样决定生物性状的？ 答案就隐藏在DNA的结构中，彻底弄清DNA的结构成了当时科学研究的热点. 跟随科学家的步伐，一同窥探DNA的真面目。 沃森和克里克 20世纪30年代，科学界已经认识到DNA的分子构成： 1.DNA是由4种脱氧核苷酸分子为单位连接而成的长链； 2.脱氧核苷酸化学组成包括磷酸、脱氧核糖、碱基；脱氧核苷酸有4种； 3.每种脱氧核苷酸有一个特定的碱基（A、T、C、G 4种碱基）。 (一)脱氧核苷酸的组成 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 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′ 但是，人们并不清楚这四种脱氧核糖核苷酸是怎样构成DNA的 20世纪50年代，英国化学家托德提出核苷酸的化学连接方式。 他认为脱氧核糖核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的。 （二）脱氧核苷酸的连接方式 脱氧核苷酸 连接而成的长链 3,5磷酸二酯键 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。沃森和克里克主要以该照片为基础，推算出DNA呈螺旋结构。 （三）DNA分子的双螺旋结构 威尔金斯 DNA衍射图谱 富兰克林 沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋、三螺旋结构模型、碱基位于螺旋的外部等，但均被否定。 3螺旋DNA分子结构 （三）DNA分子的双螺旋结构 富兰克林给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。 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,即两条链的距离是固定的。 DNA是双链 DNA的双链反向平行 DNA是双螺旋结构 （三）DNA分子的双螺旋结构 沃森和克里克尝试了很多种不同的双螺旋、三螺旋结构模型、碱基位于螺旋的外部等，但均被否定。 （三）DNA分子的双螺旋结构 C A T C G C A T C G C A 碱基外侧排列模型 C A T C G C A T C G C A 碱基外侧排列模型 富兰克林指出DNA是一个亲水分子，碱基疏水， 磷酸-脱氧核糖骨架亲水。 （三）DNA分子的双螺旋结构 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。与事实不符，违反了化学规律。 （三）DNA分子的双螺旋结构 A T C G A T C G G G A A 碱基内侧排列模型 配对违反了化学规律， （三）DNA分子的双螺旋结构 3螺旋DNA分子结构 C A T C G C A T C G C A 碱基外侧排列模型 A T C G A T C G G G A A 碱基内侧排列模型 （四）碱基是如何配对的 1952年春天，奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析，发现在DNA分子中: 腺嘌呤(A)的总量总是等于胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)总是等于胞嘧啶（C）。 来源 碱基的相对含量 腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T 人 30.9 19.9 19.8 29.4 牛（脾） 27.9 22.7 22.1 27.3 酵母 31.3 18.7 17.1 32.9 结合分支杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6 A=T C=G 腺嘌呤（A） 胸腺嘧啶（T） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） A=T C=G （四）碱基是如何配对的 4.DNA呈双螺旋结构，且两条链反向平行 5.脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧构成DNA的基本骨架，碱基在内侧 6.两条链上的碱基通过氢键链接成对并且A和T配对，C和G配对 DNA双螺旋结构的构建 1.DNA是由4种脱氧核苷酸分子为单位连接而成的长链； 2.脱氧核苷酸化学组成包括磷酸、脱氧核糖、碱