3.2 DNA的结构 课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

3.2 DNA的结构 1 一、探索DNA结构的科学史 二、DNA的结构 三、蔑视DNA的碱基计算题目 四、习题 1951年 美国加州理工学院的鲍林及其同事用X射线衍射技术和分子模型的构建，率先解出了蛋白质的二级结构。 鲍林 盘曲折叠 ①DNA基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。 ②DNA是线状聚合物。 ③DNA之中有比较多的氢键。 关于DNA： 卡文迪许实验室，虽有着无数优秀的物理学家，进行蛋白质结构的研究，但是在第一回合就输给了以为强劲的对手：美国加州理工学院的鲍林。 3 螺旋结构，可以计算一些螺旋的参数 X射线 DNA晶体 1951年1月 威尔金斯在一场关于DNA演讲上展示了两张用X射线做的DNA衍射照片。二十出头的沃森便是观众之一。 威尔金斯 沃森 卡文迪许实验室的研究者们要开始发力了。1951年1月，伦敦国王学院的威尔金斯和他的学生葛斯林进行了一场与DNA有关的演讲，会上他展示了自己用X射线做出的两张DNA衍射照片。 观众中就有一位才二十出头的生物学家，沃森。其实这个图我们已经看到了DNA的部分真实结构。 5 1951年10月 生物学家沃森与物理学家克里克合力推出了三股螺旋的DNA结构，他们把磷酸排在内侧，含氮碱基排在外侧。当他们邀请威尔金斯和富兰克林前来观看时，被两人评价为“一无是处”，并告知他们含氮碱基应该排列在内侧。 沃森和克里克 23岁的生物学家沃森几经努力来到卡文迪许实验室，与35岁的物理学家克里克首次相遇。克里克是威尔金斯一个老友的学生。两个人一见如故，开始了为期3年的默契配合。 其间他们曾提出过DNA三股螺旋结构，但却是把碱基排列在最外侧。两人极其兴奋并打电话邀请威尔金斯和富兰克林前来观看，第二天被两人评价为“一无是处” ，沃森和克里克没有感到太羞愧，却是默默地记录下了这个关键信息。 6 富兰克林发现提高空气的湿度，可以让DNA的衍射图谱从A型转变为B型，显然DNA易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧，其余部分位于内侧。 A型衍射图谱 B型衍射图谱 吸水后 富兰克林 外侧 内侧 也是这一年，国王学院来了一位新的女科学家罗萨琳·富兰克林。院长聘请她和格斯林一起研究DNA的结构，为期三年。信中竟然说：“我们实验室目前X射线实验方面的工作，目前就只有你和格斯林做”。 才几个月时间，富兰克林就取得了可喜成绩，她通过威尔金斯做出来的A型和B型DNA衍射照片，发现只要提高空气的湿度，就可以让DNA从A型变为B型，显然DNA很容易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团因该位于DNA的外侧，其余部分位于内侧。这是解开DNA结构的重要线索。 7 1952年7月,奥地利查加夫提供了一个关于DNA中碱基数量的关键信息 查戈夫定律： A、T数量相等，G、C数量相等 7月的某一天，奥地利生物化学家查加夫来到沃森和克里克的实验室，于是两人又得到了一个关键信息：DNA中碱基会相互配对，而且A与T的数量相等，C与G的数量相等。 这解开了沃森和克里克一直解释不了的疑惑。因为他们曾经提出了三股螺旋的DNA结构，但是把 8 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 9 腺嘌呤（A） 胸腺嘧啶（T） 满足查哥夫定律，碱基排列在内部（符合衍射图计算的参数） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 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而共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。结果发现：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。 沃森和克里克摘取了DNA结构探索研究的桂冠，确立了DNA分子的双螺旋结构模型。 许多科学家参与了DNA的结构研究，并在其中做出了重要贡献。 一、探索DNA结构的科学史 二、DNA的结构 三、蔑视DNA的碱基计算题目 四、习题 核酸的基本组成单位：核苷酸 核苷酸＝含氮碱基＋五碳糖＋磷酸 核糖核苷酸＝含氮碱基＋核糖＋磷酸 脱氧核苷酸＝含氮碱基＋脱氧核糖＋磷酸 U 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） A G C 核苷酸 核糖核苷酸 T 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） A G C 脱氧核苷酸 核酸是由核苷酸连接而成的长链 脱水缩合 磷酸二酯键 反向 平行 A T G C C G ①“磷酸—脱氧核糖”交替排列构成DNA分子的基本骨架。 ②两条