内容正文:
第3章 基因的本质
第2节 DNA的结构(2课时)
情景导入
神奇的DNA
疑问:DNA为什么具有如此强大的功能?
转基因食品
医学疾病检测
结构决定功能
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一.DNA双螺旋结构模型的构建
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
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1.构建者:美国生物学家 和英国物理学家 。
沃森
克里克
【活动1】: 阅读课本P48-49,思考与讨论下列问题:
1.研究DNA结构常用的方法是什么?
2.组成DNA的单位是什么?
3.归纳出哪些科学家分别作出了怎样的贡献?
X射线晶体衍射法
脱氧核苷酸
【资料1】20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是
其化学组胞括______________________。
2.过程:
磷酸、碱基和脱氧核糖
1分子脱氧核苷酸= ________ + ____________ +______________
1分子磷酸
1分子脱氧核糖
1分子含氮碱基
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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【资料2】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。
2.过程:
威尔金斯
富兰克林
【模型1】推出DNA呈螺旋结构
翻转
180°
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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化学家指出
配对违反化学规律又被否定
【模型2 】
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。
一.DNA双螺旋结构模型的构建
初次尝试建立多种不同的模型:双螺旋、三螺旋
被否定
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观察碱基的结构,大家有何联想?
思考2
嘧啶有1个环
嘌呤有2个环
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?
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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其实当时的化学家对4种碱基的结构很了解。大家观察一下,嘌呤有两个环,嘧啶有1个环,嘌呤与嘧啶配对?思考如果是相同碱基配对,那么DNA的直径是否固定?那什么样的碱基配对直径会更大,那你认为应该怎样配对才合理?是的,沃森和克里克也考虑到了这点,他们很好奇应该哪种嘌呤与哪种嘧啶配对?
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【资料4】查哥夫提出DNA分子中A的量等于 , C的量等于 。
修正、重建
验证
①DNA具有恒定的直径;②能解释4种碱基的数量关系;③制作模型的与DNA的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。
构建DNA 模型
沃森和克里克
双螺旋结构
T
G
【模型3】
现存于伦敦科学博物馆
2.过程:
沃森(左)和克里克(右)
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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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
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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1953年4月25日,沃森和克里克在英国《自然》发表题为《核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型》
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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1953年4月25日,剑桥大学卡文迪许实验室的沃森(25岁)和克里克(37岁)在《自然》上发表了一篇一页的论文,题为《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一种结构》
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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研究小组成员从事的研究要有兴趣和激情等。
②要善于利用他人的研究成果和经验;
①要善于利用不同学术界的知识交流
一.DNA双螺旋结构模型的构建
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1.材料用具
脱