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 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 知识温故 DNA的中文全称：_________________ DNA的组成元素：_________________ DNA的结构单位：_________________ 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 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 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 A G C T 脱氧核糖核苷酸是如何构成DNA分子的呢？ 坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人，你知道为什么将它作为高科技的标志吗？ DNA雕塑 问题探讨 1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson）和英国科学家克里克（F.Crick），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型，它标志着生物学的研究进入分子的层次，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 1′ 2′ 4′ 5′ 3′ 情景材料一 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。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 【模型建构1】脱氧核苷酸的结构 富兰克林（女）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。 威尔金斯 富兰克林 【模型建构2】推出DNA呈螺旋结构 翻转180° 一、DNA双螺旋结构模型的构建 情景材料二 一、DNA双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋结构外部的不同结构模型 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。 碱基具有疏水性 细胞中的DNA分子处于液体环境中，DNA分子内外侧分别是什么？ 脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性 一、DNA双螺旋结构模型的构建 情景材料三 化学家指出 配对违反化学规律又被否定 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 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 位于DNA内侧的碱基是怎样连接的? 嘌呤碱基是双环化合物，嘧啶碱基是单环化合物，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。 假说: 2nm 情景材料四 来源 碱基组成（%） A G C T 人 30.9 19.9 19.8 29.4 鸡(母) 28.8 20.5 21.5 29.2 海胆 32.8 17.7 17.3 32.1 酵母 31.3 18.7 17.1 32.9 大肠杆菌 24.7 26.0 25.7 23.6 查哥夫 查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析。 位于DNA内侧的碱基是怎样连接的? DNA中碱基相互配对，而且A与T的数量相等，C与G的数量相等。 请根据查哥夫碱基数据表推测，上述哪种假说是正确的？ 假说一：A与T配对，G与C配对 一、DNA双螺旋结构模型的构建 情景材料五 尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋 被否定 【资料6】查哥夫提出DNA分子中A的量等于 ,C的量等于 。 修正、重建 构建DNA 模型 验证 DNA具有恒定的直径；能解释4种碱基的数量关系；制作的模型与DNA的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 沃森和克里克 双螺旋结构 T G 【模型建构4】 1952年，奥地利生物化学家查哥夫发现：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，C和G配对，DNA的两条链方向相反。 情景材料六 1953年，沃森和克里克攥写的《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。 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。获奖理由为发现DNA为双螺旋分子结构。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 富兰克林于1958年因卵巢癌去世，无缘诺贝尔奖。 探究一 (1)DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？ (2)DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位呢？ (3)DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA