3.2DNA的结构课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

DNA的结构 第三章 第二节 思考：DNA为什么可以作为遗传物质？ DNA的结构很稳定 2 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.建立者：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内容。 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。 脱氧（核糖）核苷酸 3’ 5’ 4’ 2’ 1’ A C G T 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， 同一条链的脱氧核苷酸之间通过 进行连接 磷酸二酯键 但对DNA的空间结构一无所知。 DNA的结构单位： 四种脱氧核苷酸 20世纪初 更多模板下载地址：http://（复制链接到浏览器打开） 6 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：DNA呈螺旋结构 资料2：1961年11月，英国物理学家威尔金斯和同事富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。 威尔金斯 富兰克林 DNA衍射图谱 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：DNA呈螺旋结构 单丝衍射图谱 DNA衍射图谱 单丝衍射；光通过单丝后形成明暗相间分布的衍射条纹。 实验：红色激光水平照射竖直弹簧来模拟X射线透过DNA分子形成的衍射图谱。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：DNA呈螺旋结构 螺旋状弹簧衍射图谱 DNA衍射图谱 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：DNA呈螺旋结构 单丝衍射 螺旋状弹簧衍射 富兰克林的DNA衍射图谱 沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构 DNA的结构单位： 四种脱氧核苷酸 20世纪初 威尔金斯和富兰克林提供DNA衍射图谱 1951 物理模型： 双螺旋 三螺旋和单螺旋-被否定 1951-1952 更多模板下载地址：http://（复制链接到浏览器打开） 11 DNA最可能是双螺旋结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 如果DNA是双螺旋结构，DNA两条链之间有怎样的位置关系？你能构建出几种可能的模型？ 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 活动： 构建DNA的两条链。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 活动：各个小组分析每个资料提供的信息，你可以确定或排除哪些模型？ 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 资料3：DNA位于液体环境中，磷酸与脱氧核糖亲水，碱基疏水。 碱基排列在双螺旋的内侧， 脱氧核糖-磷酸骨架排列在双螺旋的外侧。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 资料4：DNA双螺旋直径恒定为2nm四种碱基结构式如图： 碱基排列在双螺旋的内侧， 排除A与A，T与T，C与C，G与G，C与T，G与A 可能是 G-C A-T A-C G-T 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 资料5：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究数据如下表: 在DNA分子中，A与T数量相等，G与C数量相等；A与T配对，G与C配对。 碱基互补配对原则： 氢键 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 资料6：富兰克林拍的Ｘ射线衍射图谱，翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 翻转180° 说明DNA两条链呈中心对称， DNA两条链的方向是相反的。 一、DNA双螺旋结构模型的构建 2.建立过程：构建DNA双螺旋结构模型 总结：碱基排列在双螺旋的内侧，脱氧核糖-磷酸骨架排列在双螺旋外侧。A与T配对，G与C配对。DNA两条链的方向是相反平行的。 沃森和克里克用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现模型与基于照片推算出来的DNA双螺旋结构相符。 DNA的结构单位： 四种脱氧核苷酸 20世纪初 威尔金斯和富兰克林提供DNA衍射图谱 1951 物理模型： 双螺旋 三螺旋-被否定 1951-1952 查哥夫：在DNA中，A=T，G=C 1952 沃森和克里克：撰写《核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型》的论文 1953 更多模板下载地址：http://（复制链接到浏览器打开） 19 一、DNA双螺旋结构模型的构建 3.成果：DNA双螺旋结构的主要特点 （1）DNA分子是由 条链组成的， 这两条链 成双螺旋结构。 （2） 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架， -------排列在内侧。 （3）碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原则。 两 反向平行 脱氧核糖和磷酸 碱基 氢键 碱基互补配对 A与T配对，G与C配对 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。 左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森 21 一、DNA双螺旋结构模型的构建 4.思考与分析： （1）上述材料涉及到了哪些学科知识？ 数学、物理、生物、化学等 （2）沃森和克里克的默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，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哪些启示？ 要善于利用他人的研究成果和经验； 要善于与他人交流和合作； 研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情， 有关“基本骨架” 大分子有机物的基本骨架： 细胞膜的基本骨架： DNA的基本骨架： 碳链 C-C-C-C-C-C-C 磷脂双分层 脱氧核糖和磷酸交替连接 — — 如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答： （1）请用文字写出图中1～10的名称。 1________；2________；3________；4________；5________；6________；7___________________； 8________；9________；10_______________________。 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 探究 实践作业：制作DNA双螺旋结构模型 谢 谢 大 家！ Lavf57.62.100 $$