3.2 DNA的结构课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第三章 基因的本质 第 2节 DNA的结构 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 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 3 结构 功能 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？ 又是怎样决定生物性状的？ 答案就隐藏在DNA的结构中 新知导入 一、DNA双螺旋结构模型的构建 20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 A O CH2 H H H OH H H 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ P 腺嘌呤脱氧核苷酸 G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 O CH2 H H H OH H H 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ P T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 O CH2 H H H OH H H 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ P C 胞嘧啶脱氧核苷酸 O CH2 H H H OH H H 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ P 威尔金斯 富兰克林 DNA衍射图谱 （X意味着DNA分子是螺旋的） 6 ◎1951年 沃森和克里克 相会英国剑桥大学卡文迪什实验室 晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影 克里克: 物理学家，对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。 沃森: 生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 DNA是螺旋结构 双螺旋？ 三螺旋？ 搭建的多种模型都被否定 一.DNA双螺旋结构模型的构建 8 在DNA中， 腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量； 鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。 ◎1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：查哥夫法则 一、DNA双螺旋结构模型的构建 01 03 02 DNA具有恒定的直径 能解释A、T、C、G的数量关系 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 重新构建模型： T C G A A G C T 碱基安排在双螺旋内部（A与T配对，C与G配对）， DNA两条链方向相反。 脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 化学分析表明，磷酸和脱氧核糖具有亲水性;碱基具有一定的疏水性。而DNA分子在细胞内始终处于水环境中。碱基之间形成氢键。 10 　1953年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载，引起了极大的轰动 　1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖 左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森 二、DNA的结构 脱氧核苷酸 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’—C， 与磷酸基团相连的碳叫作5’—C。 C、H、O、N、P 1.DNA的基本单位： 3.脱氧核苷酸的组成： 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 2.DNA的元素组成： 二、DNA的结构 G A G G C C C T A T C C T G G A G 5' 3' 5' 3' 4.DNA的结构特点： 链数 方向 结构 双螺旋结构 反向平行 两条脱氧核苷酸链 一条：5’→3’; 另一条：3’→5’ 二、DNA的结构 5' 3' 5' 3' 磷酸二酯键 G A G G C C C T A T C C T G G A G 4.DNA的结构特点： 外侧 内侧 脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架 碱基对 二、DNA的结构 4.DNA的结构特点： C T T G A C A G 碱基对 配对规律 两条链的碱基通过氢键连接配对 碱基互补配对原则：A与T配对；G与C配对 氢键 氢键越多，DNA结构越稳定。 G C比例越高，DNA的热稳定性越高 二、DNA的结构 总结： 氢键 A T A T T A G G G C C A T C 碱基对 五种元素： C、H、O、N、P 四种碱基： A、T、C、G 三种物质： 两条长链： 一种螺旋： 规则的双螺旋结构 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 两条反向平行的脱氧核苷酸链 氢键关系: A=T G≡C 三.DNA的结构特性 5’ 3’ 5’ 3’ ⑴两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。 ⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；