3.2DNA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、概述DNA结构的主要特点(重、难点)。 2、通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论，认同交流 合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3、学会按照碱基互补配对原则进行碱基计算(难点)。 Learning Objectives 学习目标 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 DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？首先需要弄清楚DNA的结构。 复 习 导 入 1951年 1952年 1953年 1962年 威尔金斯、富兰克林 查哥夫 沃森、克里克 沃森、克里克、威尔金斯 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。 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。 在DNA中，腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C） 富兰克林和同事威尔金斯采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。 DNA双螺旋结构模型构建的过程中科学家们都做出了哪些贡献？ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 Knowledge Explanation 知识讲解 卡文迪什实验室 沃森 克里克 Knowledge Explanation 知识讲解 物理学家威尔金斯和他的同事富兰克林利用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱。 DNA呈现“X”形 DNA呈螺旋结构 推断 Knowledge Explanation 知识讲解 1．DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ DNA是由两条链构成的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 三螺旋 双螺旋 DNA结构模型的构建 活动1 Knowledge Explanation 知识讲解 2.组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。据此你可以得出什么结论？ 脱氧核糖和磷酸基团排列在双链DNA分子的外侧，碱基排列在内侧。 富兰克林 1951年，富兰克林发现提高空气的湿度，发现DNA易吸收水分。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。 Knowledge Explanation 知识讲解 3.嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物（如图所示），而DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm，据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？并作出假说。 嘌呤与嘧啶配对。 假说一：A与T配对，G与C配对；假说二：A与C配对，G与T配对。 Knowledge Explanation 知识讲解 4.请根据查哥夫碱基数据表推测，上述哪种假说是正确的？ 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。 查哥夫 假说一 2个氢键 3个氢键 Knowledge Explanation 知识讲解 沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型 01 DNA具有恒定的直径 02 能解释A、T、C、G的数量关系 03 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 Knowledge Explanation 知识讲解 1962年诺贝尔生理学与医学奖 富兰克林于1958年因卵巢癌去世，无缘诺贝尔奖。 威尔金斯 克里克 沃森 Knowledge Explanation 知识讲解 1.下列关于研究材料、方法及结论的叙述，错误的是（ ） A.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 B.查哥夫提出：在DNA中，腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量总是等 于胞嘧啶的量 C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过放射性同位素标记技术区分蛋白 质与DNA，证明了DNA是遗传物质 D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，提出DNA的双 螺旋结构 D On-the-spot inspection 当堂检测 2.下列关于DNA结构模型构建的叙述，错误的是( ) A.查哥夫提供的信息为模型的构建提供了重要依据 B.根据DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构 C.沃森和克里克在最初构建的双螺旋结构中，认为磷酸和脱氧核糖排列在外部，碱 基排列在内部，且A与T配对，G与C配对 D.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的 C On-the-spot inspection 当堂检测 Knowledge Explanation 知识讲解 15 DNA的基本单位： 脱氧核苷酸 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸