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课件网) 遗传物质 ？特征 具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力，并具有相对的稳定性 能够自我复制，使前后代保持一定的连续性 能够指导蛋白质合成，控制性状和新陈代谢 能够产生可遗传的变异 DNA是否具有以上特征？ 3.2 DNA分子的结构 背景材料1 20世纪40年代德国生物化学家科赛尔第一个系统地研究了核酸的分子结构，发现DNA是由三种物质构成的，分别是磷酸、脱氧核糖和四种不同的碱基。 背景材料2 1950年奥地利生物化学家查哥夫发现DNA中各种碱基之间存在数量关系：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 1951年英国生物物理学家威尔金斯和英国女科学家富兰克林分别通过DNA的X射线衍射法推算出DNA分子呈螺旋结构。 据此推测DNA的分子结构是怎样的呢？ 阅读 P47-48，思考回答 1.沃森和克里克开始研究DNA结构时，科学界对DNA已有的认识是什么？ 2.沃森、克里克在前人已有的认识上，采用什么方法研究DNA结构？ 3.沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型？ 解开DNA结构之谜 回眸历史 沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖或医学奖。 左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森 腺嘌呤脱氧核苷酸 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 A 脱氧 核糖 磷酸 G 脱氧 核糖 磷酸 脱氧 核糖 C 磷酸 T 脱氧 核糖 磷酸 一、DNA模型建构 【模型建构1】: 脱氧核苷酸 —DNA的基本单位 脱氧核苷酸结构式 胸腺嘧啶(T) O C HN C N C CH CH3 O H H2O OH H CH2 C O H C H C OH C H H H 脱氧核糖（S） OH 磷酸 P O OH OH O H2O 化学元素组成： C H O N P 【模型建构2】 一条脱氧核苷酸链 （有方向） … DNA模型建构 磷酸二酯键 （磷酸二酯键可用限制性核酸内切酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。） 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 问题1：两条链中的碱基是排在外侧还是在内侧？ 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 【模型建构3】 DNA双链 P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P 【模型建构3】 DNA双链 问题2：连接两条链的碱基如何配对 问题3：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ 这是由于嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的。 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) NH2 C N HC N C C N CH NH O C HN C N C C N CH NH NH2 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) O C HN C NH C CH CH3 O C N C NH CH CH O NH2 问题4：为什么只能是A配T，G配C，不能是A配C，G配T？ (1)数量关系：A=T,G=C (2)A=T，C≡G的氢键连接，使DNA的结构更加稳定.（氢键可用DNA解旋酶断裂，也可高温断裂） (3)A与T、C与G配对有相同的直径，也可解释DNA复制 此外，其与拍摄的X射线衍射照片比较两者完全相符 两条脱氧核苷酸长链内侧的碱基以氢键形成碱基对 A=T N N N N H H 五碳糖 N H H O N H CH3 N H O 五碳糖 腺嘌呤 胸腺嘧啶 两条脱氧核苷酸长链内侧的碱基以氢键形成碱基对 C≡G 鸟嘌呤 胞嘧啶 H N N N N H H 五碳糖 O O N H H N H N 五碳糖 N H H 碱基对 另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通 ... ...
