3.2DNA分子的结构 课件(共30张PPT1份视频) 2024-2025学年人教版(2019)高中生物学必修2

(课件网) 第2节 DNA的结构 第三章 基因的本质 课题导入 DNA的基本单位是：脱氧核苷酸磷酸基团脱氧核糖含氮碱基脱氧核糖P含氮碱基CH2O1'2'3'4'5'HHOHHHH脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT(4种基本单位)C、H、O、N、P(5种元素)(3种物质)【教材48页】当时，科学界已经认识到：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、G、C 4种碱基。但是，人们并不清楚这4种脱氧核苷酸是如何构成DNA的。脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT（1）DNA双螺旋结构模型是由谁揭示的？阅读教材第48-49页，思考与回答以下问题：（2）研究DNA结构的常用方法？（3）DNA中碱基之间的数量关系？是如何配对的？（5）DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？（4）DNA的两条链中排列在内侧和外侧的是什么结构？基本骨架是什么？1.1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家———美国生物学家沃森（J. D. Watson，1928—）和英国物理学家克里克（F. Crick，1916—2004），DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。2.研究DNA结构常用的方法是X射线晶体衍射法。推算出DNA呈螺旋结构。英国物理学家威尔金斯（M. Wilkins，1916—2004）和他的同事富兰克林（R. E. Franklin，1920—1958）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱（图A）。DNA衍射图谱 三螺旋 弹簧衍射图 双螺旋 DNA不止一条链 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 资料1：科学家们推测，是双链或者多链对单链的衍射造成干扰，造成光斑的缺失这一现象。 资料2：富兰克林通过数学计算发现： 若DNA为3条链，则含水量为样品实测值的1/10；若DNA为2条链，则与样品实际含水量相符。 单螺旋 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 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 3.1952年，化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析，研究数据如下： （1）在DNA中，腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量；鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 资料3：嘌呤双环，嘧啶单环，DNA螺旋直径恒定为2nm。鸟嘌呤腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶资料4：格里菲斯计算碱基间的吸引力发现，A吸引T，G吸引C。（1）嘌呤与嘧啶配对（2）A与T配对C与G配对资料5：DNA外部为溶液环境，碱基具有疏水性，磷酸和脱氧核糖具有亲水性。 碱基分布在DNA分子的内部 将碱基安排在双链螺旋内部，脱氧核糖—磷酸骨架安排在螺旋外部 说明DNA两条单链呈中心对称 资料6：富兰克林拍的衍射图谱翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。 翻转180° DNA的两条链是方向相反的 结果发现：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系。当他们把这个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的DNA双螺旋结构相符。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。沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT脱氧核糖PTC脱氧核糖PG脱氧核糖PA脱氧核糖P5'5'3'3'DNA的结构模式图氢键碱基对碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。DNA的空间结构 沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型 DNA双螺旋结构模型 DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 五种 元素 四种 碱基或脱氧核苷酸 三种 物质 二种 长链 一种 结构 C、H、O、N、P A、G、C、T 磷酸基团、脱氧核糖、碱基 两条反向平行的脱氧核苷酸长链 双螺旋结构 配对关系: A=T G≡C 外侧： 交 ... ...