高中生物必修2第3章第2节dna分子的结构4

第2节DNA分子的结构

(第1课时)资料1.核酸的基本成分和基本单位:1869年，米歇尔首次从白血球的细胞核中发现核酸。1879年，科赛尔和学生经数十年的努力，于20世纪初得到组成核酸的基本成分：单糖、嘌呤碱基或嘧啶碱基、磷酸。1911年，列文发现单糖是五碳糖，之后于1934年发现核酸可被分解成含有一个含氮碱基、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，此组合叫核苷酸。且最终证实核酸是由五碳糖与磷酸基团组成的长链，每个五碳糖上再连接一个碱基。一、DNA双螺旋结构模型的构建1’2’3’4’5’含氮碱基脱氧核糖磷酸模型建构1:脱氧核苷酸牛刀小试：请看课本51面基础题第3题，相信你能做出正确的选择！A—腺嘌呤G—鸟嘌呤C—胞嘧啶T—胸腺嘧啶含氮碱基种类：因此，脱氧核苷酸也有4种：腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸CTAG3,-5,磷酸二酯键4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44模型建构2.一条脱氧核苷酸链资料年代初三个实验室的激烈竞争第一个：英国皇家学院的威尔金斯和富兰克林实验室。威尔金斯1950年获得第一张DNA纤维的X射线图案。富兰克林更精通X射线衍射技术，随后拍摄了多张清晰的DNA衍射图谱。当时他们掌握着发现DNA结构的最权威的照片和系统的数据。第二个：加州理工学院的大化学家莱纳斯·鲍林实验室。鲍林1950年发现蛋白质的a螺旋结构。他拥有深厚的化学功底和建模的丰富经验，自信对于DNA结构的研究，别人未必是他竞争的对手。第三个：英国剑桥大学卡文迪许实验室里1951年才结识的非正式小组，即年仅23岁的遗传学家沃森与比他年长12岁的物理学家克里克。当时他们的课题分别是：烟草花叶病毒、多肽和蛋白质。资历浅薄的他们趣味相投都同样对DNA的结构着迷，从1951年10月开始拼凑模型。模型建构的平面结构、空间结构DNA的平面结构中含几条脱氧核苷酸链？链的排列方向有什么特点？

DNA的空间结构又是怎样的呢？谁攻克了这些难题，取得最后的胜利，摘取了桂冠？请阅读课本47至48面的故事，从中你就能得到满意的答案，并思考它带给你的启示。X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。根据图像可以推测分子大致的结构和形状。DNA衍射图谱资料3：威尔金斯和富兰克林的DNA的X射线衍射图问题：沃森和克里克根据衍射图谱及有关数据推算出什么结论？DNA分子呈螺旋结构此时已清楚的和未解决的问题：已清楚的：根据威尔金斯和富兰克林的X射线衍射的研究，已清楚DNA是由许多亚单位堆积而成的一种长链多聚体，有着不变的直径，其亚单位有着规则的螺旋形状。未解决的：DNA是单链螺旋还是双链或三链螺旋呢？链的排列方向有什么特点？碱基在螺旋的内侧还是外侧？它们之间是如何相互作用的？资料4：沃森和克里克的多次尝试他们最初提出的是三股螺旋的DNA，但当请来威尔金斯和富兰克林讨论时，但因数据不符，此模型被否定。随后他们根据富兰克林后来更清晰的DNA衍射照片，经计算后建立了双螺旋模型。威尔金斯和富兰克林用X射线数据分析后，证实双螺旋结构模型是正确的。根据多张衍射图谱，富兰克林还发现DNA在翻转1800后看起来还是一样，沃森和克里克由此得出DNA的两条链是

的结论。于是沃森和克里克又开始尝试不同的双螺旋模型，与威尔金斯和富兰克林提供的数据信息相吻合。

反向

两条链中的碱基是排在外侧，还是在内侧？

模型构建中最大的问题——两条链的连接——即碱基是如何配对的。ACGT腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶

胸腺嘧啶请猜想：根据4种碱基的结构式，如何配对才能保证DNA有着不变的直径这一结论？

查哥夫（E.Chargaff,1905--）奥地利著名生物化学家.定量测定了多种生物DNA中碱基的含量。提出了查哥夫法则，即T与A物质的量相等，且G与C的物质的量相等。资料5：化学家的帮助联想一下，像什么？

1953年４月２５日，英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的成果，ＤＮＡ双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为２０世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志．１９６２年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖．沃森和克里克最终取得成功，带给我们哪些启示？AAATTTGGGGCCCATCDNA平面结构磷酸、脱氧核糖交替连接,构成基本骨架；2.外侧：碱基对

内侧:3.碱基通过氢键连接，遵循互补配对原则：A=TG=C二.DNA双螺旋结构的主要特点：由两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。5,5,3,3,小结：DNA的组成和结构可用五四三二一表示五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、G、C、T，组成四种脱氧核苷酸三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种结构：规则的双螺旋结构【课堂反馈】

1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.