3.2 遗传信息编码在DNA分子上（教学课件）生物浙科版必修2

第三章 遗传的分子基础 第二节 遗传信息编码在DNA分子上 知识回顾： 1、格里菲斯的活体肺炎链球菌转化实验 2、艾佛里等人的离体细菌转化实验 3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 4、弗伦克尔一库兰特的烟草花叶病毒的感染和重建实验 自然界中主要的遗传物质是DNA，部分病毒遗传物质是RNA。 情境导入：DNA指纹技术常用于刑侦领域、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定，某医院有三对夫妻同时产下婴儿，但由于护士的疏忽，导致无法确定婴儿甲、乙、丙的父母，为此进行了DNA鉴定，DNA指纹图如下所示，请为孩子找到他们的父母。 DNA是怎样储存遗传信息的？ DNA是如何决定生物性状的？ 功能 结构 思考1：核酸、脱氧核糖核酸、脱氧核糖核苷酸、脱氧核苷、含氮碱基、磷酸之间的关系？ 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 1、基本单位：脱氧核苷酸 核酸 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本单位 P P 腺嘌呤脱氧核苷酸 思考2：下列物质的名称是什么，请动手写出来 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 思考3：蛋白质的多样性取决于氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构，那DNA的多样性如何体现呢？ 知识拓展：DNA双螺旋结构模型的发现 资料1.美国化学家鲍林小组。鲍林在 DNA 纤维的X射线衍射分析的基础上，提出了DNA的三股螺旋模型。 资料2.英国物理学家威尔金斯、英国化学家富兰克林小组。其中，富兰克林用改进的技术获得了较好的 DNA 衍射图像，并指出了 DNA 双链的同轴排列模式，确定了螺旋的螺距和直径，还发现碱基在螺旋结构的内侧、磷酸基团在外侧。 资料3.沃森、克里克小组。通过总结经验教训，他们发现DNA分子中各种不同直径的碱基以不规则的方式沿多核苷酸链排列；类比生物体结构上的成对性和X 衍射照片上的反射交叉，估计出 DNA 分子是结合成双链的；根据古伦德于1948年得出的碱基间以氢键相连的结论，着手建立氢键结合模型；获得了富兰克林实验的关键性资料，建立了一个碱基在内侧、糖-磷酸骨架在外侧的模型；根据碱基比和衍射图等资料推测DNA的复制具有互补性，利用结晶学等思路解决了碱基互补问题。 知识拓展：DNA双螺旋结构模型的发现 资料4. 1953年4月25日，沃森和克里克的《核酸的分子结构》一文终于发表，真正意义上的分子生物学诞生了，他们和威尔金斯于1962年共同荣获诺贝尔生理学或医学奖。遗憾的是，在这项发现中做出杰出贡献的富兰克林在这一奖项产生的前几年因癌症去世。 知识拓展：DNA双螺旋结构模型的发现 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型。沃森和克里克认为： DNA 分子是由两条长链组成的，这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架，排列在主链的外侧，碱基则位于主链内侧。 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 2、DNA单链的形成过程 磷酸二酯键 A P 脱氧 核糖 G P 脱氧 核糖 C P 脱氧 核糖 T P 脱氧 核糖 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 2、DNA单链的形成过程 思考3：DNA中一个脱氧核糖和几个磷酸基团相连？ 1或2 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 3、DNA双链的形成过程 A P G P C P T P A P G P C P T P 磷酸基团端称作5’端， 羟基(-OH)端称作3’端 5’ 3’ 5’ 3’ 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 3、DNA双链的形成过程 A P G P C P T P A P G P C P T P 氢键 DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接。其中，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连，这就是碱基互补配对原则。 5’ 3’ 5’ 3’ 在DNA分子中，A （腺嘌呤） 和 T （胸腺嘧啶） 的数目相等，G （鸟嘌呤） 和 C （胞嘧啶） 的数目相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 3、DNA双链的形成过程 思考4：DNA分子的一条单链上相邻脱氧核苷酸通过什么键相连？两条DNA链上相邻脱氧核苷酸通过什么键相连？ 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 3、DNA双链的形成过程 磷酸二酯键 氢键 一、双螺旋结构模型揭示了DNA分子的结构 4、DNA双螺旋结构的形成 1