DNA的结构课件高一下学期生物人教版必修2

第2节：DNA的结构雅典奥运会开幕式激光打出的DNA双螺旋结构上海“世博和谐塔”肺炎链球菌体内转化实验（格里菲思）肺炎链球菌体外转化实验（艾弗里）噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）结论三个经典实验回顾加热杀死的S型菌体内有“转化因子”DNA是遗传物质，蛋白质不是DNA是遗传物质，蛋白质不是

在确信DNA是生物体的遗传物质后，人们更加迫切地想知道

,要回答这些问题，首先需要弄清楚

。？？DNA的结构

功能取决于一、DNA双螺旋结构模型的构建在对DNA结构的探索中,于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。《DNA双螺旋结构模型》的论文沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的?利用了他人的哪些经验和成果?这一研究过程给我们哪些启示?【资料1】20世纪30年代，科学家已经认识到：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、C、G四种碱基。脱氧核苷酸1′2′4′5′3′一、DNA双螺旋结构模型的构建脱氧核苷酸长链5’3’OHp=OOOHO碱基3′2′1′4′CH2OOHHHHHH5′p=OHOOHO碱基3′2′1′4′CH2OHHHHH5′HH2O3',5'-磷酸二酯键DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链DNA是由单链还是多条链构成呢？【资料2】1951年，威尔金斯和他的同事富兰克林采用X射线衍射技术拍摄到DNA衍射图谱。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出DNA的结构。DNA呈现“X”形DNA呈螺旋结构推断DNA衍射图谱X射线管铅屏DNA晶体底片一、DNA双螺旋结构模型的构建一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料3】1951年，富兰克林测量DNA直径约为2nm。DNA分子由2或3条链组成，其余链数都不符合。双螺旋三螺旋一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料4】富兰克林用2条链、3条链的DNA模型推测DNA的含水量，若为双链，含水量为了其重量的30%~50%；若为三链，含水量可降至10%以下。经检测，样品DNA实际含水量为其重量的30%~50%。DNA分子由两条链组成。

两条链的排列方式是怎样的？以下的模型可以吗？一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料5】①温故：细胞膜磷脂双分子层模型中，亲水的磷脂头部排列在外侧，疏水的磷脂尾部排列在内部。②知新：组成DNA分子的脱氧核糖和磷酸基团具有亲水性，而碱基具有疏水性，细胞中的DNA分子总是处于一个液体环境中。推测:碱基在

侧，磷酸基团在

侧。内外ₓₓ√一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料6】①1951年，富兰克林测量DNA直径是恒定的，约为2nm。②科学家对DNA分子两条链之间碱基的吸引力进行计算，发现嘌呤有吸引嘧啶的趋势。③化学家指出4种碱基中，嘌呤都具有两个环（较长），嘧啶都具有一个环（较短），并且碱基之间是以氢键相结合的。嘌呤与嘧啶以氢键连接假说一：A、T配对，G、C配对；假说二：A、C配对，G、T配对。一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料7】1952年，奥地利生物化学家查哥夫通过研究多种生物DNA中各种碱基所占相对比例，得出如下数据：A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量。A、T配对G、C配对一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料8】化学《选择性必修三》P121呈现的碱基互补配对时形成氢键的示意图：碱基互补配对原则（3个氢键）GCAT（2个氢键）DNA两条链是同向还是反向的？一、DNA双螺旋结构模型的构建【资料9】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。请以此思考DNA两条链应该是如下哪一种平行方式？DNA2条链反向平行。√威尔金斯和富兰克林提供DNA衍射图谱DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，分别含有A、T、G、C4种碱基沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋被否定查哥夫提出DNA分子中A的量等于T,C的量等于G。修正、重建沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型验证DNA具有恒定的直径；能解释4种碱基的数量关系；制作的模型与DNA的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。现存于伦敦科学博物馆沃森（左）和克里克（右）总结过程：一、DNA双螺旋结构模型的构建对DNA结构特点，我们从三个关键词来分析：两条单链反向平行双螺旋结构链数：方向：结构：OCH2OHH磷酸基团碱基3′2′HH1′4′5′HH3′5′5′3′课本P50二、DNA的结构脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架碱基外侧：内侧：3′5′5′3′课本P50二、DNA的结构化学键：（2个氢键）3′5′5′3′氢键ATGC（3个氢键）碱基互补配对原则联系：核苷酸之间连接的化学键是？3',5'-磷酸二酯键课本P50二、DNA的结构1.一个链状DNA分子含有几个游离的磷酸基团？2.一个脱氧核糖连接几个磷酸？3.一条链上相邻的两个碱基通过什么连接？4.A+T含量为40%的DNA分子和A+T含量为60%的DNA分子哪个结构更稳定，为什么？A+T含量为40%的DNA分子G与C含量越多，氢键越多，更稳定。1个或2个2个游离的磷酸脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖TCGAAGCT二、DNA的结构练习与应用练习与应用教材P52第2题

下图是DNA的结构模式图，请写出图中①-⑩的名称。胸腺嘧啶(T)胞嘧啶（C）鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩__一条脱氧核苷酸链的片段________________三、DNA的结构特点5’3’5’3’⑴两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接成基本骨架；⑶内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。2.多样性脱氧核苷酸数量不同，碱基的排列顺序千变万化。1.稳定性在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？44000脱氧核苷酸种类碱基对数目3.特异性每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性。课本P52STS四、DNA碱基数目的相关计算例1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中总共含有

个氢键。2760例2：某生物细胞DNA的碱基中，腺嘌呤的分子数占22%，那么，胞嘧啶的分子数占（）A.11%B.22% C.28%D.44%C例3：某DNA中G+C占整个DNA碱基总数的56%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总