3.2 DNA的结构课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第三章基因的本质 第2节 DNA的结 第2节 DNA的结构 新人教版（2019） 必修2《遗传与进化》 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA 的结构 探究·实践：制作DNA双螺旋结构模型 /////// 1 2 3 /////// /////// 目录： 2 DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 RNA是TMV的遗传物质 DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质 RNA是RNA病毒的遗传物质 更多实验证据 更多实验证据 DNA是主要的遗传物质 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 肺炎链球菌的转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 格里菲斯的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 转化因子是什么 问题1:DNA是怎样储存遗传信息的呢？又是怎样决定性状的？ 1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克于《自然》杂志上发布的关于DNA双螺旋结构模型的论文，引起极大的轰动。 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 资料1：20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。 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 脱氧（核糖）核苷酸 基本单位： 模型建构1： 脱氧核苷酸 碱基 碱基 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 磷酸二酯键 5´ 3´ DNA分子就是这样一条核苷酸链吗？ 模型建构2： 脱氧核苷酸链 探究一 DNA的结构是什么形状？（平面、螺旋） 资料2 1951年，富兰克林（R. E. Franklin，1920—1958）和她的同事威尔金斯（M. Wilkins，1916—2004）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱，为沃森和克里克推算出DNA结构提供决定性的实验依据。 资料3 一束束通过含有水平线的阵列的波会产生一行垂直于该水平线的斑点。 富兰克林拍摄的DNA衍射图谱 富兰克林 穿过平行线时光波衍射的模式 √ 探究二 DNA是几条链的螺旋结构？ 资料4 科学家利用电子显微镜测定DNA的直径为2nm。只有通过2条链和3条链模型推测的DNA直径是2nm。 资料5 沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但均已失败告终。 资料6 科学家又利用2条链和3条链模型推测的DNA含水量和实际测定的相比，结果只有通过2条链推测的含水量和实际测得的含水量相符合。 DNA由两条链组成，且两条链相互平行。 探究三 DNA的双螺旋是如何拼接而成的？ 资料7 碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞中始终处于一个水环境中。 2 1 3 √ 碱基分布在DNA分子的内部 探究四 碱基是如何配对的呢？ 资料8 1952年春天，奥地利生物化学家查哥夫（E. Chargaff，1905—2002）对DNA进行了定量分析，结果如下表： 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） A与T配对、G与C配对 ——碱基互补配对原则 探究四 碱基是如何配对的呢？ 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定。 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原子之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力——氢键。 探究五 DNA的两条链是同向还是反向的呢？ 资料9 富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张Ｘ射线衍射图谱，他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 DNA翻转180° DNA的两条链是反向的 小组成员右手模拟磷酸搭在前一个人的肩膀上连接成单链，左手平举掌心向前模拟碱基，尝试两条链上的碱基进行牵手配对，探究两条链相连的方向。 一、 DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克用铁皮、铁棍和铁丝搭建的DNA双螺旋模型 DNA双螺旋结构模型，现收藏于纽约科学博物馆 1962年，沃森、克里克和威尔金斯因这一研究成果而获诺贝尔生理学或医学奖。 威尔金斯 沃森 克里克 双螺旋结构 平面结构 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 5' 3' 5' 3' 二、DNA的结构 (1)DNA是由 条单链组成的，这两条链按 平行方式盘旋成双螺旋结构。 两 反向 1.DNA的结构特点： 5' 3' 5' 3' G A G G C C C T A T C C T G G A G (2)DNA中的 和 交替连接，排列在外侧，构成 ； 在内侧。 磷