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【生物】DNA的结构+课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
35页1、生物(人教版)第三章基因的本质3.2DNA的结构问题探讨坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像,它作为高科技的标志。DNA雕塑那么DNA分子的空间结构具体是什么样子的呢?一、DNA双螺旋结构模型的构建1、结构:DNA双螺旋结构2、提出者:沃森(J.D.Wstson)、克里克(F.Crick)卡文迪许实验室18711874年,剑桥大学校长威廉卡文迪许私人捐款兴建,其为亨利卡文迪许的近亲。1951年美国加州理工学院的鲍林及其同事用X射线衍射技术和分子模型的构建,率先解出了蛋白质的二级结构。鲍林盘曲折叠DNA分子的结构却迟迟没有被解开。DNA基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。DNA是线状聚合物。DNA之中有比较多的氢键。关于DNA,当时已知的有:1951年1月威尔金斯在一场关于DNA演讲上展示了两张用X射线做的DNA衍射照片。二十出头的沃森便是观众之一。威尔金斯沃森1951年国王学院富兰克林发现提高空气的湿度,可以让DNA从A型转变为B型,显然DNA易吸收水分。所以她认为脱氧核糖核苷酸的亲水磷酸基团应该位于DNA的外侧,其余部分位于内侧。这是解开DNA结构的重要线索。A型衍射图谱B型衍射图谱吸水
2、后易转变富兰克林内侧外侧1951年10月生物学家沃森与物理学家克里克首次在卡文迪许实验室相遇,两人合力推出了三股螺旋的DNA结构,他们把磷酸排在内侧,含氮碱基排在外侧。当他们邀请威尔金斯和富兰克林前来观看时,被两人评价为“一无是处”,并告知他们含含氮氮碱碱基基应应该该排排列列在在内内侧侧。沃森和克里克默默地记录下了这个关键信息。沃森和克里克1952年7月奥地利生物化学家查加夫来到沃森和克里克的实验室,两人得到了一个关键信息:DNA中碱基会相互配对,而且A与T的数量相等,C与G的数量相等。查加夫腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)他们开始着手制作一个双链结构,含氮碱基排列在脱氧核糖核苷酸链的内侧,并让A和T配对,C和G配对。这才终于找到一种规则的DNA结构,但还有不少地方仍需做修正。英国自然杂志同时刊登了三篇论文,一篇是沃森和克里克的、一篇是威尔金斯的、一篇是富兰克林的。1962年,沃森、克里克、威尔金斯同时获得了诺贝尔生理学或医学奖。1953年4月25日沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型J.D.Watson和F.Crick的研究成果 这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之
3、后的又一划时代发现,它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”。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左一:威尔金斯 左三:克里克左五:沃森131 1.威尔金斯和富兰克林通过对威尔金斯和富兰克林通过对DNADNA衍射图谱的有关数据进行分衍射图谱的有关数据进行分析,得出析,得出DNADNA分子呈螺旋结构分子呈螺旋结构()2.2.沃森和克里克构建的沃森和克里克构建的DNADNA双螺旋结构模型中,脱氧核糖双螺旋结构模型中,脱氧核糖磷磷酸骨架排列在螺旋外部,碱基排列在螺旋内部酸骨架排列在螺旋外部,碱基排列在螺旋内部()3.3.沃森和克里克研究沃森和克里克研究DNADNA分子的结构时,运用了构建物理模型分子的结构时,运用了构建物理模型的方法的方法()DNA的基本单位知识回顾知识回顾1 1分子磷酸分子磷酸 +1+1分子分子脱氧核糖糖 +1+1分子含氮碱基分子含氮碱基腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸1 12 23 34 45 5脱氧核苷酸DNA的结构DNADNA的一条单链具有两的一条单链具有两个末端,一
4、端有一个个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称游离的磷酸基团,称作作55端,另一端有端,另一端有一个羟基一个羟基(OH)(OH),称,称作作33端,两条单链端,两条单链走向相反走向相反,一条单链从,一条单链从55端到端到33端,另端,另一条单链从一条单链从33端到端到55端。端。双螺旋解开放大双螺旋解开放大55335533二、DNA的结构CTTGACAG5533(1)由 条单链按_方式盘旋成_结构反向平行双螺旋217磷酸二酯键1、DNA双螺旋结构:5353二、DNA的结构1、DNA双螺旋结构:A AA AA AT TT TT TGGGGGGGGC CC CC CA AT TC C 和 交替连接,构成基本骨架(2)外侧:碱基内侧:脱氧核糖磷酸(3)碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过 连接形成 ,且A只和 配对、G只和 配对,碱基之间的一一对应的关系,就叫作 。氢键碱基对氢键TC碱基互补配对原则碱基对规律:A=T GC18二、DNA的结构1、DNA双螺旋结构:A AA AA AT TT TT TGGGGGGGGC CC CC CA AT TC C氢键碱基对19五种元素:C、H、O、N、P四
5、种碱基:A、T、C、G三种物质:两条长链:一种螺旋:规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链4 4.DNA.DNA分子由四种脱氧核苷酸组成,这四种脱氧核苷酸含有的碱分子由四种脱氧核苷酸组成,这四种脱氧核苷酸含有的碱基是基是A A、U U、C C、G(G()5.5.DNADNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成()6.6.DNADNA分子中的碱基一定存在如下数量关系:分子中的碱基一定存在如下数量关系:C CT T,A AG G()7.7.DNADNA单链中的单链中的A A与与T T的数量一定相等的数量一定相等()8.8.下面是下面是DNADNA的分子的结构模式图,说出图中的分子的结构模式图,说出图中1 11010的名称。的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧啶2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段9.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构
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