3.2DNA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 1 结构 功能 在确信DNA是遗传物质之后，人们更迫切的想知道： DNA是怎样储存遗传信息的？ 又是怎样决定生物性状的？ 答案就隐藏在DNA的结构中！ 问题探讨 1.建立者： 1953年，沃森和克里克 克里克: 物理学家,对X射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉。能够帮助沃森理解晶体学原理。 沃森: 生物学家，可以帮助克里克理解生物学的内容。 晚年沃森和克里克在双螺旋结构模型前的最后一次合影 一.DNA双螺旋结构模型的构建 一.DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程： 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。 C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤） 2.建立过程： 一.DNA双螺旋结构模型的构建 P A P T P G P C P A P T P G P C … … 对DNA的空间结构一无所知 资料2：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 M.Wilkins R.E.Franklin 2.建立过程： “X”形意味着DNA分子是螺旋的 一.DNA双螺旋结构模型的构建 如：脱氧核糖和磷酸交替排列在内侧，碱基排在外侧 C A T C G C A T C G C A 后来发现磷酸与脱氧核糖亲水，碱基疏水，大家有何联想？ 沃森和克里克尝试多种不同的双螺旋、三螺旋结构 碱基外侧排列模型 磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基在内的双螺旋结构 A T C G A T C G G G A A 类比推理 碱基内侧同型配对模型 碱基同型配对，即A与A，T与T，C与C，G与G配对 × 配对违反了化学规律 碱基组成 碱基比例 A G C T A/T G/C (A+G)/(T+C) (A+T)/(G+C) 人 30.9 19.9 19.8 29.4 1.05 1.01 1.03 1.52 鸡 28.8 20.5 21.5 29.2 0.99 0.95 0.97 1.38 海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 1.02 1.02 1.02 1.85 酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9 0.95 1.09 1.00 1.79 大肠杆菌 24.7 26 25.7 23.6 1.05 1.01 1.03 0.93 2.建立过程： 一.DNA双螺旋结构模型的构建 资料3：1952年，奥地利生物化学家查哥夫（E.Chargaff）发现：在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型：脱氧核糖-磷酸骨架排列在外侧，碱基在内侧，A和T配对，G和C配对。 据此，你认为DNA的结构该如何修正？ 化学家的帮助！ 01 沃森与克里克认为：DNA两条链是反向排列的。 2.建立过程： 沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型 ①A-T与G-C具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。 ②能够解释A=T、G=C的数量关系。 ③模型与X射线衍射照片比较，模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 一.DNA双螺旋结构模型的构建 资料4：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。 1953年，沃森和克里克撰写的论文«核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型»在英国杂志《自然》上发表，引起极大的轰动。 1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。 威尔金斯 克里克 沃森 2.建立过程： 一.DNA双螺旋结构模型的构建 诺贝尔奖 讨论1.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。 （1）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ （2)DNA 的基本骨架是由那些物质组成的？他们分别位于DNA的什么部位？ 两条链构成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧 2.建立过程： 思考•讨论：DNA双螺旋结构模型的构建 一.DNA双螺旋结构模型的构建 （3）DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对。它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 讨论2.沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？ ③研究小组成员在知识背景上最好是互补