内容正文:
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构
DNA的双螺旋结构的确立,标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段。在生物学发展中具有里程碑式的意义。
知识回顾
DNA的中文全称:_________________
DNA的组成元素:_________________
DNA的结构单位:_________________
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸
1分子脱氧核苷酸: ________ + ____________ +______________
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
A
G
C
T
DNA是主要的遗传物质,它的结构是怎样的?
一、DNA双螺旋结构模型的构建
DNA是以4种脱氧核苷酸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
一、DNA双螺旋结构模型的构建
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
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱 基
(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
双螺旋?
DNA呈现“X”形
三螺旋?
(4)1952年,从奥地利生物化学家查哥夫处得知:
在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
A=T
G=C
DNA的平面结构
A
T
G
C
A
T
G
C
DNA的立体结构
氢键
重建模型:
让A与T配对、G与C配对
将 安排在双螺旋内部,将 排在螺旋外部,A与T配对,G与C配对,DNA的两条链的方向是 的。
碱基
磷酸-脱氧核糖骨架
相反
形成DNA双螺旋结构
验证
(1)DNA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
(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。
(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
思考与讨论
1.DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?
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?
3.DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?
DNA是由两条链构成的。
它的立体结构为:构成DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸,它们排列在DNA的外侧。
DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对,A与T配对,G与C配对。它们位于DNA的内侧。
11
那么他们所构建的DNA双螺旋结构到底具有什么样的特点呢?请同学们阅读课本,并思考和讨论以下几个问题
1.DNA的立体结构
双螺旋解开放大
二、DNA的结构
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
DNA平面结构模式图
脱氧
核糖
磷酸
碱基
1’
2’
3’
4’
5’
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
与碱基相连的碳叫作1’-C
与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。
3'
5'
5'
3'
两条单链走向相反
从双链的一端起始,一条单链从5′-端到3′-端,另一条单链从3′-端到5′-端。
DNA的一条单链具有两个末端:
有游离的磷酸基团一端称作5’-端;有羟基,称作3’-端。
A一定与_____配对;
G一定与_____配对;
T
A
G
C
T
5’
3’
5’
3’
1.DNA是由___条单链组成的,这两条链按________的方式盘旋成双螺旋结构;
两
反向平行
DNA的结构特点
2.DNA中的__________和_____交替连接,排列在_____侧,构成_________;碱基排列在_____侧;
脱氧核糖
磷酸
外
基本骨架
内
3.两条链上的碱基通过_____连接成______,并且碱基配对具有一定的规律:
氢键
碱基对
T
C
A
T
C
G
A
且A、T之间形成两个氢键,G、C之间形成三个氢键。
G和C的含量越多,DNA的结