《DNA分子的结构》第一课时参考课件

1、 坐落于北京中关村高科技园区得坐落于北京中关村高科技园区得 DNA DNA 的雕塑，的雕塑，以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人。你以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗？知道为什么将它作为高科技的标志吗？ 20032003年是年是DNADNA分子双螺旋结构发现分子双螺旋结构发现5050周年。上网周年。上网查一查有关查一查有关DNADNA的信息，收集你感兴趣的资料与同学交的信息，收集你感兴趣的资料与同学交流共享。流共享。一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建威尔金斯威尔金斯 1951 1951年春天，生物大分子年春天，生物大分

2、子结构会议上，英国生物物理学结构会议上，英国生物物理学家威尔金斯在报告中展示了一家威尔金斯在报告中展示了一张张DNADNA的的X X射线衍射幻灯片，给射线衍射幻灯片，给沃森留下及其深刻的印象。同沃森留下及其深刻的印象。同年秋天，在英国剑桥大学卡文年秋天，在英国剑桥大学卡文迪什实验室工作时，遇到同样迪什实验室工作时，遇到同样着迷着迷DNADNA的结构的克里克，开的结构的克里克，开始探索始探索DNADNA分子结构的一系列分子结构的一系列活动。活动。 1. 1.认识基础：认识基础：DNADNA分子是以分子是以4 4种脱氧核苷酸为单种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这位连接而成的长链，这4 4种脱氧核

3、苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A A、T T、C C、G4G4种碱基种碱基一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建DNADNA的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建富兰克林和富兰克林和DNADNA衍射图谱衍射图谱2 2、据、据DNADNA衍射图谱推算：衍射图谱推算：DNADNA分子是螺旋结构分子是螺旋结构 3.3.尝试建核：多种不同双螺旋和三螺旋结构模型尝试建核：多种不同双螺旋和三螺旋结构模型一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建4.4.否定上述核型：碱基位于螺旋的外部否定上述核型：碱基位

4、于螺旋的外部5.5.重新建核：将磷酸核酸骨架安排在螺旋外部，重新建核：将磷酸核酸骨架安排在螺旋外部，碱基安排在内部的双链螺旋碱基安排在内部的双链螺旋6.6.否定：相同碱基配对违背化学规律否定：相同碱基配对违背化学规律8.8.构建新模型：改变碱基配对方式：让构建新模型：改变碱基配对方式：让A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对配对7.7.获取重要信息：腺嘌呤（获取重要信息：腺嘌呤（A A）的量总等于胸腺嘧）的量总等于胸腺嘧啶（啶（T T）的量；鸟嘌呤（）的量；鸟嘌呤（G G）的量总等于胞嘧啶（）的量总等于胞嘧啶（C C）的量的量9.9.成功：合理解释成功：合理解释A A、T T、C C

5、、G G的数量关心，也能的数量关心，也能解释解释DNADNA的复制的复制 一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森、克里克以及他们建立的沃森、克里克以及他们建立的DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 1953 1953年年4 4月月2525日，克里克和沃森在日，克里克和沃森在自然自然杂志杂志上发表了上发表了DNADNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。底变革，更宣告了分子生物学的诞生。一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的

6、构建 1 1、请你根据资料回答有关、请你根据资料回答有关DNADNA结构方面的问题。结构方面的问题。 （1 1）DNADNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？构？ （2 2）DNADNA的基本骨架是由哪些物质组成的？他们分的基本骨架是由哪些物质组成的？他们分别位于别位于DNADNA的什么部位？的什么部位？ （3 3）DNADNA中的碱基是如何配对的？它们位于中的碱基是如何配对的？它们位于DNADNA的的什么部位？什么部位？阅读教材阅读教材P47P474848，思考并回答如下问题，思考并回答如下问题 2 2、上述资料中涉及哪些学科知识和方法？这、上述资料

7、中涉及哪些学科知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？对你理解生物科学的发展有什么启示？ 3 3、沃森和克里克默契配合，发现、沃森和克里克默契配合，发现DNADNA双螺旋双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科结构的过程，作为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学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？启示？一、一、DNADNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建阅读教材阅读教材P47P474848，思考并回答如下问题，思考并回答如下问题两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接12345123451 1、早在、早

8、在1919世纪，人们就发现了世纪，人们就发现了DNADNA的化学成分：的化学成分：二、二、DNADNA分子的结构分子的结构脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A G C TAGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸2、脱氧核苷酸的种类、脱氧核苷酸的种类二、二、DNADNA分子的结构分子的结构3 3、DNADNA的空间结构的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNADNA照片照片从图上可辨认从图上可辨认出出DNADNA是由两条是由两条链交缠在一起链交缠在一起的螺

9、旋结构的螺旋结构二、二、DNADNA分子的结构分子的结构DNADNA的结构模式图的结构模式图 从图中从图中可见可见DNADNA具有具有规则的双螺规则的双螺旋空间结构旋空间结构3 3、DNADNA的空间结构的空间结构二、二、DNADNA分子的结构分子的结构二、二、DNADNA分子的结构分子的结构 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对碱基对，且，且A A只和只和T T配对、配对、C C只和只和G G配对，这种碱基之间的一一对应的配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做关系就叫做碱基互补配对原则碱基互补配对原则。碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对ATGC氢键氢键二、二

10、、DNADNA分子的结构分子的结构二、二、DNADNA分子的结构分子的结构碱基互补配对原则碱基互补配对原则二、二、DNADNA分子的结构分子的结构 （1 1）DNADNA分子是由两条反分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成成双螺旋结构双螺旋结构。DNADNA分子的结构特点分子的结构特点 （2 2）DNADNA分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成侧，构成基本骨架基本骨架；碱基在内；碱基在内侧。侧。 （3 3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结起来，形成碱基对，连结起来，形成碱基对，且遵循且遵循碱基互

11、补配对原则碱基互补配对原则。二、二、DNADNA分子的结构分子的结构 两条长链上的脱氧两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。顺序是稳定不变的。 长链中的碱基对的长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。排列顺序是千变万化的。你注意到了吗？你注意到了吗？二、二、DNADNA分子的结构分子的结构 两条长链上的脱氧两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。顺序是稳定不变的。 长链中的碱基对的长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。排列顺序是千变万化的。你注意到了吗？你注意到了吗？ DNA DNA分子的特分子的特异性就体现在特异性就体现在特定的碱基（对）定的碱基（对）排列顺序中。排列顺序中。二、二、DNADNA分子的结构分子的结构DNADNA分子结构模式图分子结构模式图二、二、DNADNA分子的结构分子的结构DNADNA分子结构分子结构三、三、DNADNA分子的特异性：分子的特异性：多样性：多样性：DNADNA分子碱基对的排列顺序千变万化。分子碱基对的排列顺序千变万化。 一个最短的一个最短的DNADNA分子也有分子也有40004000个碱基对，个碱基对，可能的排列方式就有可能的排列