DNA分子模型的搭建.ppt

继光高级中学继光高级中学 唐莉唐莉 2012.12.32012.12.3 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。中国科学院院士 邹承鲁DNA是如何携带遗传信息的？是如何携带遗传信息的？这与这与DNA的结构特点有密切关系。的结构特点有密切关系。生物体的遗传物质主要是生物体的遗传物质主要是_。DNADNA为什么能进行身份的鉴定？为什么能进行身份的鉴定？DNADNA全称叫全称叫 ，是主要的遗传物质。它的基本组成单位是主要的遗传物质。它的基本组成单位是是 。脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖含氮碱基含氮碱基磷酸A G C T腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶代表磷酸代表磷酸(含含P的一面向上的一面向上)代表脱氧核糖代表脱氧核糖(含含D的一面向上的一面向上)代表代表4种含氮碱基种含氮碱基 代表连接各化合物的化学键代表连接各化合物的化学键 【活动一活动一】:脱氧核苷酸的搭建脱氧核苷酸的搭建连接脱氧核糖和含氮碱基连接脱氧核糖和含氮碱基22个个22个个22个个42个个6个个6个个5个个5个个【活动一活动一】:脱氧核苷酸的搭建脱氧核苷酸的搭建每组搭建每组搭建2222个个脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸是怎样连接起来的？脱氧核苷酸是怎样连接起来的？4123OHHCH2Hp=H OOOHOCH2H123OHH44【活动二活动二】:脱氧核苷酸链的搭建脱氧核苷酸链的搭建每组建构每组建构一条一条含含11 11个个脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链将碱基的排序（从上到下）记录在练习册将碱基的排序（从上到下）记录在练习册2222页的实验报告第页的实验报告第2 2题上。题上。资料资料1：1951年，英国年，英国科学家威尔金斯和富兰科学家威尔金斯和富兰克林提供了克林提供了DNA的的X射射线衍射图谱线衍射图谱 。沃森和克里克：沃森和克里克：DNA是个螺旋体是个螺旋体DNA是个双链的螺旋体是个双链的螺旋体（两条链之间的两条链之间的碱基通过化学键结合碱基通过化学键结合）由这样的长链组成的由这样的长链组成的DNADNA分子要具有怎样的分子要具有怎样的结构才能稳定存在并且遗传给后代呢？结构才能稳定存在并且遗传给后代呢？P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP要保证螺旋结构的直径不变，碱基之间又是要保证螺旋结构的直径不变，碱基之间又是怎么配对的呢？怎么配对的呢？资料资料2：1952年，奥地利著名生物化学家查哥夫对年，奥地利著名生物化学家查哥夫对不同生物不同生物来源来源的的DNA碱基组成进行了分析。研究得出：腺嘌呤（碱基组成进行了分析。研究得出：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量）的量(A=T)，鸟嘌呤（，鸟嘌呤（G）的量）的量总是等于胞嘧啶（总是等于胞嘧啶（C）的量）的量(G=C)。看到这则资料，你有何想法？看到这则资料，你有何想法？沃森和克里克又兴奋起来，一个结构牢固的螺沃森和克里克又兴奋起来，一个结构牢固的螺旋体模型在他们的脑海里构建起来：旋体模型在他们的脑海里构建起来：让腺嘌呤让腺嘌呤A A和胸腺嘧啶和胸腺嘧啶T T配对配对;鸟嘌呤鸟嘌呤GG和胞嘧和胞嘧啶啶C C配对。配对。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GC 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸TA碱基互补配对原则碱基互补配对原则嘌呤配对嘧啶配对嘌呤和嘧啶配对氢键氢键碱基对碱基对【活动三活动三】:DNA分子平面结构的搭建分子平面结构的搭建每组在已搭建的脱氧核苷酸每组在已搭建的脱氧核苷酸长链的基础上，长链的基础上，按照按照碱基互补配对的原则碱基互补配对的原则（A A配配T T，C C配配G G），将相应），将相应的脱氧核苷酸的单体结合的脱氧核苷酸的单体结合上去（注意上去（注意两条链是反向两条链是反向的）的）最后将结合上去的脱氧核苷最后将结合上去的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链。酸连接成脱氧核苷酸链。如何搭建？如何搭建？完成实验报告上第完成实验报告上第3 3、4 4小题小题【活动四活动四】:DNA分子空间结构的搭建分子空间结构的搭建右螺旋向上右螺旋向上一个螺距：一个螺距：3.4nm两手分别拉住两手分别拉住DNA平面平面结构的上下两条边，结构的上下两条边，下下方的手不动，上方的手方的手不动，上方的手逆时针旋转逆时针旋转360度度至第至第十一个脱氧核苷酸位于十一个脱氧核苷酸位于第一个脱氧核苷酸正上第一个脱氧核苷酸正上方。方。请三组同学板书自己请三组同学板书自己所搭所搭DNADNA分子一个螺距分子一个螺距内的碱基对。内的碱基对。分析讨论分析讨论：1 1、用相同数量和种类的脱氧核苷酸制作的、用相同数量和种类的脱氧核苷酸制作的DNADNA分子模型分子模型 一样吗？为什么？这说明什么问题？一样吗？为什么？这说明什么问题？不一样，不一样，2 2、DNA只含有只含有4种脱氧核苷酸，它如何能够储存大量的种脱氧核苷酸，它如何能够储存大量的 遗传信息？遗传信息？3 3、DNADNA是如何携带遗传信息的？是如何携带遗传信息的？DNADNA为什么能进行身份的鉴定？为什么能进行身份的鉴定？DNADNA分子含有很多个脱氧核苷酸，分子含有很多个脱氧核苷酸，最短的最短的DNA分子也有分子也有4000个碱基对。个碱基对。DNA分子中的脱氧核苷酸排序不同。分子中的脱氧核苷酸排序不同。DNA分子具有特异性和多样性。分子具有特异性和多样性。一条链上一条链上脱氧核苷酸的排序不受限制。脱氧核苷酸的排序不受限制。遗传信息遗传信息（类比蛋白质多样性的原因）（类比蛋白质多样性的原因）1、DNA分子结构主要特点：分子结构主要特点：DNA分子是有分子是有_条条_向平行链组成，向平行链组成，具有稳定的具有稳定的_空间结构。空间结构。_交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架；_排列在内侧。排列在内侧。碱基通过碱基通过_连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循 _原则。原则。反反双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2小结：2、DNA分子具有分子具有_、_多样性多样性特异性特异性【课堂反馈课堂反馈】1 1、下面是、下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的名的名称。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【课堂反馈课堂反馈】2、有两对通过氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的、有两对通过氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有结构有1个腺嘌呤，个腺嘌呤，1个胞嘧啶，则它的其它组成应是个胞嘧啶，则它的其它组成应是 ()A3个磷酸、个磷酸、3个脱氧核糖、个脱氧核糖、1个胸腺嘧啶、一个鸟嘌呤个胸腺嘧啶、一个鸟嘌呤 B2个磷酸、个磷酸、2个脱氧核糖和个脱氧核糖和1个胞嘧啶、一个鸟嘌呤个胞嘧啶、一个鸟嘌呤C4个磷酸、个磷酸、4个脱氧核糖、个脱氧核糖、1个胸腺嘧啶、一个鸟嘌呤个胸腺嘧啶、一个鸟嘌呤 D4个磷酸、个磷酸、4个脱氧核糖、个脱氧核糖、1个尿嘧啶、一个鸟嘌呤个尿嘧啶、一个鸟嘌呤c沃森和克里克沃森和克里克他们的成功说明了什么？他们的成功说明了什么？勇于探索的精神、严谨的科学态度和勇于探索的精神、严谨的科学态度和合作在科学探究中的重要性。合作在科学探究中的重要性。1953年提出年提出DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构模型，与威尔金斯模型，与威尔金斯一起获一起获1962年诺贝年诺贝尔医学生理学奖。尔医学生理学奖。19531953年年4 4月，英国月，英国NatureNature杂志刊登了沃杂志刊登了沃森和克里克的大约森和克里克的大约900900字的文章字的文章“核酸的分子结核酸的分子结构构脱氧核糖核酸的一个结构模型脱氧核糖核酸的一个结构模型”。在文章的在文章的最后有一句名言：最后有一句名言：“我们还注意到我们所提出的我们还注意到我们所提出的特殊配对模式特殊配对模式，提供了一种遗传物质可能的提供了一种遗传物质可能的复制机制复制机制。”