3.2 DNA的结构-【生物讲堂】2023-2024学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

DNA的结构 第二节 沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？这一研究过程给我们哪些启示？ DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？ 本 节 聚 焦 DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质 更多实验证据 DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 肺炎链球菌的转化实验 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 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 温故启新 一、DNA双螺旋结构模型的构建 请同学们自主阅读教材P48-50，在教材勾画出下列问题的答案。 1.归纳出哪些科学家分别对DNA双螺旋结构模型的构建作出了怎样的贡献？ 2.DNA由几条链组成？具有怎样的立体结构？ 3.DNA基本骨架由哪些物质构成？它们分别位于DNA什么部位？ 4.DNA中碱基如何配对？它们位于DNA什么部位？ ---------模型建构法 美国加州理工学院 英国剑桥大学国王学院 英国剑桥大学 卡文迪什实验室 【资料1】DNA是以 为单位连接而成的长链，这四种核苷酸分别含有 4种碱基。 一、DNA双螺旋结构模型的构建过程 DNA的中文全称：_________________，组成元素： . 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P 4种脱氧核糖核苷酸 A、T、G、C 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ O P CH2 OH O OH H OH H H H H 含N碱基 磷酸 脱氧核糖 p = O OH O 碱基 3′ 2′ 1′ 4′ CH2 O OH H H H H H 5′ p = OH O OH O 碱基 3′ 2′ 1′ 4′ CH2 O H H H H H 5′ O H O OH H2O 磷酸二酯键 一、DNA双螺旋结构模型的构建过程 【资料2】1951年，英国化学家托德提出核苷酸分子间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间通过脱水缩合以磷酸二酯键连接。 活动一：请根据上述信息，用四种脱氧核苷酸构建一条脱氧核苷酸长链。 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，但对DNA的空间结构一无所知。 对DNA的空间结构一无所知，DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ 6 【资料3】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射线晶体衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 DNA衍射图谱 证据 推断 DNA衍射图谱呈现“X”形 DNA呈螺旋结构 DNA衍射图谱外围的斑点较浅，研究表明，这是因为另一条螺旋的干扰。 DNA可能呈双螺旋结构 X射线晶体衍射技术 DNA衍射图谱外围的斑点较浅，研究表明，这是因为另一条螺旋的干扰。 类比手影 7 【资料4】富兰克林和威尔金斯发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样 翻转180° 威尔金斯 富兰克林 证据 推断 DNA翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样 DNA两条链尾反向平行 翻转180° 用两支笔做类比 中心对称 8 活动二：DNA的两条链的位置关系是怎样的呢？它们是如何连接的？ 尝试构建双链平面模型。 可能性1： 碱基排列在内侧 可能性2： 碱基排列在同侧 可能性3： 碱基排列在外侧 【资料5】DNA位于液体环境中，磷酸与脱氧核糖亲水，碱基疏水。 DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链按反向平行盘旋成的双螺旋结构！ 碱基之间会互相连接 9 【资料6】①DNA分子两条链之间的距离是固定的，直径约为2nm； 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。 ②嘌呤是双环化合物，嘧啶是单环化合物（如图所示）； 据此推测位于DNA内部的碱基如何配对？可以提出哪些假说？ 问题：位于DNA内侧的碱基是如何配对的？ 嘌呤与嘧啶配对 DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链按反向平行盘旋成的双螺旋结构！脱氧核糖和磷酸交替链接，碱基排列在内侧。 10 查哥夫 【资料7】奥地利生物化学家查哥夫对多种生物DNA的碱基做了定量分析，研究数据如表， 据表说说不同的生物碱基数量上有什么相同点？ DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链按反向平行盘旋成的双螺旋结构！脱氧核糖和磷酸交替链接，碱基排列在内侧。 排列在内侧的碱基遵循碱基互补配对原则： A与T配对，G与C配对。 相同点：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(即：A=T)；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(即：G=C)。 由此推测，上述哪种假说是正确的？