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

第三章 基因的本质 第2节 DNA的结构 人教版（2019）生物必修2 1 3月28日，第九场发布会上提到，132名遇难者的DNA比对工作已完成，遗骸遗物移交方案和分类移交标准正在逐步完善。 东航MU5735失事 2022年10月29日韩国首尔梨泰院，庆祝万圣节，发生踩踏事件，瞬间发生了惨剧。 韩国首尔警察厅31日表示，警方通过指纹鉴定和DNA信息分析等，已经确认了在此次事故中遇难的154人的身份。 韩国梨泰院踩踏事故 4 1 2 DNA双螺旋结构模型的构建 制作DNA双螺旋模型 DNA的结构 3 5 2.DNA的基本单位： 脱氧核苷酸 1.元素组成： C、H、O、N、P 依据含氮碱基不同分为： ＝1磷酸+1脱氧核糖+1含氮碱基 腺嘌呤脱氧核苷酸（A） 鸟嘌呤脱氧核苷酸（G) 胞嘧啶脱氧核苷酸（C) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸（T) 温故知新 6 1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森（J. D. Watson，1928—）和英国物理学家克里克（F. Crick，1916—2004），DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。 温故知新 7 【资料1】20 世纪 30 年代，科学家已经发现，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、G、C 4种碱基。 活动1：构建脱氧核苷酸分子 脱氧 核糖 P 含氮碱基 O 1' 2' 3' 4' 5' H OH 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖 P C 脱氧 核糖 P G 脱氧 核糖 P T 温故知新 8 【资料1】20 世纪 30 年代，科学家已经发现，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、G、C 4种碱基。 活动2：构建脱氧核苷酸单链 磷酸二酯键 温故知新 9 【资料2】英国物理学家威尔金斯（M. Wilkins，1916—2004）和他的同事富兰克林（R. E. Franklin，1920—1958）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 富兰克林 威尔金斯 DNA晶体X射线衍射照片 推测：DNA呈螺旋结构 温故知新 10 【资料3】 1.富兰克林通过衍射图谱得出的DNA为螺旋结构且直径（螺距）为2nm，经过显微镜测得DNA的2条链、3条链的直径都是2nm，由此她推测DNA可能由2条或3条链构成，接着她又分别测定2条和3条链的含水量，结果2条链DNA与实际DNA含水量相符。 2.富兰克林给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呈反向平行双螺旋结构 温故知新 思考：DNA的2条链是如何排列的？ 12 模型一 沃森和克里克尝试构建了碱基位于螺旋外部，磷酸位于内部的双螺旋结构 很快被化学家否定 为什么？ 温故知新 13 【资料4】碱基疏水，磷酸亲水，DNA在细胞中始终处于水环境中。 推测：碱基在DNA螺旋结构的内侧，磷酸在外侧。 温故知新 化学家指出 配对违反化学规律又被否定 模型二 沃森和克里克重新构建：磷酸-脱氧核糖骨架在外部，碱基在内部的双链螺旋结构，内部相同碱基配对。 温故知新 观察碱基的结构，大家有何联想？ 思考 嘧啶有1个环（更短） 嘌呤有2个环（更长） 如果是相同碱基配对，那么DNA的直径不固定 推测：嘌呤同嘧啶配对 哪种嘌呤与哪种嘧啶配对？ 16 【资料5】1952年春天，查哥夫访问了剑桥大学，沃森和克里克从他那里得知了一条重要信息：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。 推测： A与T配对，C与G配对 查哥夫 E.chargaff 温故知新 A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。 A T间2个氢键，G C间3个氢键 碱基对如何连接？ 相对的碱基之间形成 键 氢  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原子间存在一定的吸引力，形成氢键。 A T C G 18 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，更耐高温。 19 相对的碱基之间形成 键 氢  H原子与N原子或O原子离得足够近，才能够形成氢键。模型中两条链反向排列的，以满足氢键形成的条件。 20 相对的碱基之间形成 键 氢  正是因为两条链的核苷酸之间存在作用力,所以这两条链既不在同一直线也不在同一个平面上。 平面结构 螺旋一定 的角度 立体结构 两条链按照反向平行方式盘旋成双螺旋结构 21 22 脱氧 核糖 P A 脱氧 核糖