3.2DNA的结构课件2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 第2节 人教版 生物(高中) 1 肺炎链球菌体内转化实验 格里菲斯 肺炎链球菌体外转化实验 艾弗里 噬菌体侵染大肠杆菌实验 赫尔希、蔡斯 2 1 沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的? 2 制作DNA双螺旋结构模型 3 DNA的双螺旋结构有哪些主要特点? 本节聚焦 3 一.DNA双螺旋结构模型的构建 1.主要提出者:美国生物学家①_ 和英国物理学家②_。 沃森 克里克 2.DNA双螺旋结构模型构建过程 阅读教材48-49页,完成能培45页 4 1.DNA的基本单位: 四种脱氧核糖核苷酸 如何构成DNA单链? 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 磷酸 脱氧核糖 碱基 一.DNA双螺旋结构模型的构建 5 O OH H H2O 磷酸二酯键 DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。 2、DNA链的形成 一.DNA双螺旋结构模型的构建 一.DNA双螺旋结构模型的构建 当X射线照射到生物大分子的晶体时,晶体中的原子或分子会使射线发生偏转,根据得到的衍射图像,可以推测分子大致的结构和形状。 X射线衍射技术 DNA衍射图谱 “X”形意味着DNA分子是螺旋的,提供了决定性的实验依据。 7 螺旋的两条平行边就构成了一个方向的细缝 另一个方向的平行边构成了另一个方向的细缝 8 一.DNA双螺旋结构模型的构建 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。 9 资料1:富兰克林还发现在翻转180 以后,DNA衍射图谱不变。 资料2:脱氧核糖和磷酸具有亲水性,而碱基具有疏水性,DNA在细胞内始终处于一个水环境中。(类比细胞膜磷脂分子排布) 资料3:四种碱基的分子结构 一.DNA双螺旋结构模型的构建 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 嘌呤碱基直径大于嘧啶直径 a.这种构造会对DNA的结构有什么影响? DNA的结构不稳定 A P T P C P G P T P T P G P C P T P A P A P T P C P G P T P T P G P C P T P A P 发生改变: 一.DNA双螺旋结构模型的构建 11 资料4:在DNA中,A的量总是等于T的量;G的量总是等于C的量。 资料5:DNA的衍射照片显示的双链之间的距离恒等。 一.DNA双螺旋结构模型的构建 C T T G A C A G A与T配对 C与G配对 如何连接? 一个碱基上的H原子和与之配对的碱基上的电负性强的N原子或O原子间存在一定的吸引力,形成氢键。 直径恒定 碱基互补配对原则 一.DNA双螺旋结构模型的构建 13 2个氢键 3个氢键 C T T G A C A G 一.DNA双螺旋结构模型的构建 14 一.DNA双螺旋结构模型的构建 活动:请同学们已前后桌4-6人为一组,使用模具进行DNA双螺旋结构的组建 鸟嘌呤 胞嘌呤 腺嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸基团 磷酸二酯键 糖苷键(接脱氧核糖与含N碱基) 讨论: DNA是由几条链构成的,它的立体结构是什么? DNA的基本骨架是有哪些物质组成,位于DNA的什么部位? DNA中的碱基是怎么配对,它们位于DNA中的哪个部位? 15 平面结构: C T T G A C A G DNA双螺旋结构: 16 请阅读课本P50页,总结DNA的双螺旋结构 17 二.DNA的结构 (2根氢键) 3′ 5′ 5′ 3′ 碱基 A T G C (3根氢键) 碱基互补配对原则 G与C越多,DNA的热稳定性越大 “基本单位” 四种脱氧核糖核苷酸 18 二.DNA的结构 两条单链 反向平行 链数: 方向: O CH2 OH H 磷酸基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H 3′ 5′ 5′ 3′ “链” 3',5'-磷酸二酯键 化学键: 19 二.DNA的结构 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架 碱基对 外侧: 内侧: 3′ 5′ 5′ 3′ “结构” 双螺旋结构 立体结构: 20 21 (1)研究表明:DNA结构的稳定性与四种碱基的含量有关:G和C的含量越多,DNA的结构就越稳定。这是为什么呢? 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 脱氧 核糖 P T C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P G和C形成三个氢键,A和T只形成两个氢键。氢键越多,结合力越强,DNA的结构越稳定。 体现DNA分子的稳定性。 三.DNA的结构特性 21 22 (2)DNA只含有4种脱氧核苷酸,它为什么能够储存足够量的遗传信息呢? 在生物体内,一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对,碱基对有4种:A-T、T-A 、G-C 、C-G 。请同学们计算DNA分子有多少种? 脱氧 核糖