内容正文:
雅典奥运会开幕式经典场景
中关村高科技园区的DNA双螺旋结构“生命”雕塑,如今已被看作中关村的标志,受到各界好评。
DNA—不朽的双螺旋
基本组成元素
基本组成物质
基本组成单位
DNA单链
DNA双链
回忆DNA的结构层次
C H O N P
P
A —腺嘌呤
G —鸟嘌呤
C —胞嘧啶
T —胸腺嘧啶
脱氧核苷酸
温故知新
P
磷酸
含氮碱基
P
P
1’
2’
3’
4’
5’
脱氧核糖
第3章 基因的本质
3.2 DNA分子的结构
沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的?
这一研究过程给我们什么启示?
DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点?
本节聚焦
DNA是以4种 为单位连接而成的长链,4种脱氧核苷酸分别含有______________4种碱基。
(1)当时科学界对DNA的认识
A、T、C、G
P
A
P
T
P
G
P
C
1.模型的构建过程
…
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
脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
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
(2)1951年,英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林展示了DNA的X射线的衍射图谱。
沃森与克里克共同分析,
推算DNA分子呈______结构。
螺旋
(3)沃森和克里克尝试搭建双螺旋和三螺旋结构模型。
配对违反了化学规律
一、DNA双螺旋结构模型的构建
尝试建构模型: 、
沃森和克里克推算出DNA呈_______结构
威尔金斯和富兰克林
提供的 ,
DNA衍射图谱
DNA的结构单位:
,
四种脱氧核苷酸
螺旋
双螺旋
三螺旋
一、DNA双螺旋结构模型的构建
失败
查哥夫提出DNA中A=T、G=C
(4)奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:在DNA中
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)。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
重建模型: .
让A与T配对、G与C配对
…
P
A
P
G
P
C
P
T
P
T
P
A
P
C
P
G
形成DNA双螺旋结构
验证
①DNA具有恒定的 .
②能解释 .
③制作的模型与基于拍摄的X射线衍射
照片推算出的DNA双螺旋结构相符
直径
A、T、G、C的数量关系
氢键
(5)1953年沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文发表在英国《自然》杂志上。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
(6)1962年,沃森、克里克和威尔金斯获诺贝尔奖。
左一:威尔金斯 左三:克里克 左五:沃森
【练一练】
下面是DNA的分子结构模式图,说出图中1-10的名称。
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
1. 胞嘧啶
2. 腺嘌呤
3. 鸟嘌呤
4. 胸腺嘧啶
5. 脱氧核糖
6. 磷酸
7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8. 碱基对
9. 氢键
10. 一条脱氧核苷酸链的片段
5'
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
O
CH2
OH
H
磷酸基团
碱基
3′
2′
H
H
1′
4′
5′
H
H
二、DNA的结构主要特点
5′-端:有一个游离的磷酸基团;
3′-端:有一个羟基(—OH);
两条单链走向相反,一条单链从5′-端到3′-端,另一条单链从3′-端到5′-端。
3'
1.DNA的两条单链按反向平行方式
盘旋成双螺旋结构。
5'
5'
3'
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
二、DNA的结构主要特点
3'
1.DNA的两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A与T配对,G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
G与C形成三个氢键,A与T只形成两个氢键。氢键越多,结合力越强。
——G和C的含量越多,DNA的结构就越稳定。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列(基本骨架)的顺序是稳定不变的。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万