(
课件网) 3.2 DNA的结构 基因的本质 教学目标 1.概述DNA结构的主要特点。 2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程的交流和讨论,认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。 3.制作DNA双螺旋结构模型。 新课导入 孟德尔: 发表遗传定律相关论文 萨顿假说: 遗传因子在染色体上 摩尔根: 果蝇杂交实验: 基因在染色体上 “生命的基本特征就是能够储存和传递信息,亦即遗传密码能够代代相传。基因是活细胞的关键组成部分,要懂得什么是生命,就必须知道基因是如何发挥作用的。” ———薛定谔《生命是什么?》 格里菲思: 肺炎双球菌转化实验 艾弗里: 肺炎双球菌体外转化实验 1952年 赫尔希和蔡斯:噬菌体侵染实验 1866年 1903年 1910年 1928年 1944年 新课导入 1869年 米歇尔: 首先发现核酸 1901年 科塞尔: 核酸含有嘌呤 和嘧啶 莱文 P.A.Levene 1869-1940 1934年 1920年: 莱文发现两种不同的核酸,即:DNA和RNA。 1934年: 莱文发现核酸可被分解成含有一个嘌呤/嘧啶、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合称为“核苷酸”。 莱文: 核酸的基本构成单位是核苷酸 20世纪30年代,科学家认识到:组成DNA分子的基本单位是 。 DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的。 DNA分子由四种脱氧核苷酸构成 脱氧核苷酸 … DNA双螺旋结构模型的构建 (A) (B) (C) (D) H Schmitzer, et al. The Physics Teacher, 2011,49:140-143. DNA衍射图谱说明什么问题 从衍射图谱获取的信息: (A)X 形说明DNA结构是螺旋形的; (B)菱形说明DNA分子是长链; (C)直线的间距是DNA分子重复单元(一个完整的螺旋)的间距; (D)缺少了两条直线,是这是因为另一条螺旋的干扰。 DNA双螺旋结构模型的构建 (A) (B) (C) (D) H Schmitzer, et al. The Physics Teacher, 2011,49:140-143. 推测:DNA 是螺旋结构 DNA双螺旋结构模型的构建 查哥夫对DNA碱基构成的研究 A:G T:C A:T G:C 嘌呤:嘧啶 牛 1.29 1.43 1.04 1.00 1.1 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 酵母 1.67 1.92 1.03 1.20 1.0 母鸡 1.45 1.29 1.06 0.91 0.99 沙雷氏菌 0.7 0.7 0.95 0.86 0.9 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 不同生物DNA 4种碱基比例关系 如果是你,你认为这个DNA 的碱基组成有什么规律? DNA双螺旋结构模型的构建 查哥夫对DNA碱基构成的研究 A:G T:C A:T G:C 嘌呤:嘧啶 牛 1.29 1.43 1.04 1.00 1.1 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 酵母 1.67 1.92 1.03 1.20 1.0 母鸡 1.45 1.29 1.06 0.91 0.99 沙雷氏菌 0.7 0.7 0.95 0.86 0.9 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 不同生物DNA 4种碱基比例关系 腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的物质的量大致相同;即A=T 鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的物质的量大致相同;即G=C 所以:不同生物DNA分子嘌呤与嘧啶的物质的量大致相同。即A+G=T+C DNA 的碱基组成规律: DNA的结构 在DNA分子中碱基如何配对? 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 腺嘌呤 A 胸腺嘧啶 T 鸟 嘌 呤 G 胞 嘧 啶 C DNA双螺旋结构模型的构建 沃森的笔记 指出存在三个氢键的可能性 引自《双螺旋》插图注释本 浙江人民-出卷网- 沃森-克里克配对: 一个由两个氢键 维系的 腺嘌呤 (A) - 胸腺嘧啶 (T) 对的形状,与 一个至少由两个氢键 维系的 鸟嘌呤 (G) - 胞嘧啶 (C) 对 相同。看来,所有的氢键都是自发形成的,不需要人为干预,两个碱基对就会自然呈现出相同的形状。 ———引自《双螺旋》插图注释本 浙江人民-出卷网- 注:鲍林和科里确认鸟嘌呤和胞嘧啶之间存在三个氢键 建构模型是自然科学研究中常用的一种方法。该方法用【模型】来模拟研究对象,被模拟的对象称 ... ...