【高中生物】DNA的结构第1课时课件 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

2022年3月28日，第九场发布会上提到，132名遇难者的DNA比对工作已完成，遗骸遗物移交方案和分类移交标准正在逐步完善。东航东航MU5735失事失事亲子鉴定侦查破案肺肺 炎炎 链链 球球菌菌 体体 内内 转转化实验化实验格里菲斯格里菲斯肺肺炎炎链链球球菌菌体体外外转转化实验化实验艾弗里艾弗里噬噬菌菌体体侵侵染染大大肠肠杆杆菌实验菌实验赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯第第2 2节节 DNADNA的结构的结构第三章 基因的本质3.DNA3.DNA的基本单位：的基本单位：四种脱氧核糖核苷酸四种脱氧核糖核苷酸2.DNA2.DNA的组成元素：的组成元素：C C、H H、O O、N N、P P1.DNA1.DNA中文名称：中文名称：脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸O PCH2 OH OOH HOH HH HH 碱基碱基 磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖CH2 HOH HH HH 碱基 磷酸基团 512344.脱氧核糖核苷酸结构：一分子脱氧核糖一分子含氮碱基C胞嘧啶A腺嘌呤G鸟嘌呤一分子磷酸T胸腺嘧啶脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1-C，与磷酸基团相连的碳叫作5-C。A AP P脱氧核糖G GC CT TP P脱氧核糖P P脱氧核糖P P脱氧核糖腺腺嘌呤脱氧嘌呤脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸鸟鸟嘌呤脱氧嘌呤脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸胞胞嘧啶脱氧嘧啶脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸胸腺胸腺嘧啶脱氧嘧啶脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸一、DNA双螺旋结构模型的构建卡文迪什实验室沃森沃森克里克我能帮你理解生物学内容我能帮你理解晶体学原理合作合作【1 1】当时当时，科学界已经认识到：，科学界已经认识到：DNADNA是以是以4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸为单位连接而成为单位连接而成的的长链长链，这，这4 4种脱氧核苷酸分别含有种脱氧核苷酸分别含有A A、T T、G G、C 4C 4种碱基。种碱基。A AP P脱氧核糖G GC CT TP P脱氧核糖P P脱氧核糖P P脱氧核糖腺腺嘌呤脱氧嘌呤脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸鸟鸟嘌呤脱氧嘌呤脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸胞胞嘧啶脱氧嘧啶脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸胸腺胸腺嘧啶脱氧嘧啶脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸如何构成如何构成DNA的的?一、一、DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建两个脱氧核苷酸缩合反应的过程N NP PN NP PN NP PN NP PN NP P一条脱氧核糖核苷酸链O PCH2 OH OOH HOH HH HH 碱基碱基 磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖12345磷酸二酯键脱氧核糖核苷酸53DNADNA衍射图谱衍射图谱一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【2 2】19511951年，英国生物物理年，英国生物物理学家学家威尔金斯威尔金斯和他的同事和他的同事富兰富兰克林克林应用应用X X射线衍射技术获得射线衍射技术获得了了高质量的高质量的DNADNA衍射图谱。衍射图谱。沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，推算出沃森和克里克以该照片的有关数据为基础，推算出DNADNA呈螺旋结构呈螺旋结构。一、一、DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建DNA呈现“X”形DNA呈螺旋结构推断一、一、DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森和克里克根据沃森和克里克根据DNADNA衍射图谱，尝试搭建了很多不同的衍射图谱，尝试搭建了很多不同的三螺旋三螺旋结构模型结构模型，但是都，但是都被否定了。被否定了。在三螺旋的结构模型中，他们设想由金属离子的结合力来保持多在三螺旋的结构模型中，他们设想由金属离子的结合力来保持多链分子内部的稳定，但这个模型很快就收到了科学家的质疑，链分子内部的稳定，但这个模型很快就收到了科学家的质疑，因因为这个模型中为这个模型中DNADNA含水量的理论值与实际测定值不符。含水量的理论值与实际测定值不符。19511951年年1010月，沃森与克里克月，沃森与克里克合力推出了合力推出了双螺旋的双螺旋的DNADNA结构结构，他们把，他们把磷酸排在内侧，含氮碱基排在外侧磷酸排在内侧，含氮碱基排在外侧，当他们邀请威尔金斯和富兰克林，当他们邀请威尔金斯和富兰克林前来观看时，被两人评价为前来观看时，被两人评价为“一无是处一无是处”。沃森和克里克沃森和克里克一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建N NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PP PP P亲亲水水疏疏水水一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 【3】富兰克林发现提高空气的湿度，可以让DNA的衍射图谱从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。富兰克林A型衍射图谱B型衍射图谱吸水后外侧内侧一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建DNADNA分子分子旋转旋转180180后后，DNADNA衍射图谱和之前是衍射图谱和之前是一样的。一样的。N NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP P35353355碱碱基基如如何何配配对对？N NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP PN NP P一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建N NP PN NP PN NP PN NP PN NP P53N NP PN NP PN NP PN NP PN NP P53DNA两条脱氧核苷酸链是反向平行沃森和克里克尝试了碱基沃森和克里克尝试了碱基位于螺旋内部，磷酸位于位于螺旋内部，磷酸位于外部的双螺旋结构，但是外部的双螺旋结构，但是他们让他们让A A与与A A、T T与与T T、C C与与C C、G G与与G G配对配对。但是这个结构。但是这个结构又被否定了，为什么？又被否定了，为什么？A AP PT TP PC CP PG GP PT TP PT TP PG GP PC CP PT TP PA AP P一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）碱基碱基（N N）嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶两个环（更长）两个环（更长）一个环（更短）一个环（更短）一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建这种构造会对这种构造会对DNADNA的结构有的结构有什么影响？什么影响？DNADNA的结构的结构不稳定不稳定A AP PT TP PC CP PG GP PT TP PT TP PG GP PC CP PT TP PA AP PA AP PT TP PC CP PG GP PT TP PT TP PG GP PC CP PT TP PA AP P一一.DNA.DNA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查哥夫我给你们带来一条重要信息太感谢了，我想我知道DNA的结构了！一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建【4】1952年7月,奥地利查加夫提供了一个关于DNA中碱基数量的关键信息。查戈夫定律：A、T数量相等，G、C数量相等一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，构建出新的DNA模型。结果发现：AT碱基对与GC碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。C CT TT TG GA AC CA AG GA A与与T T配对配对C C与与G G配对配对如何连接？如何连接？一个碱基上的一个碱基上的H H原子原子和与之和与之配对的碱基上的电负性强的配对的碱基上的电负性强的N N原子原子或或O O原子原子间存在一定的间存在一定的吸引力，形成氢键。吸引力，形成氢键。DNADNA分子直径恒定分子直径恒定碱基互补配对原则碱基互补配对原则一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建2 2个氢键个氢键3 3个氢键个氢键C CT TT TG GA AC CA AG G一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建C CT TT TG GA AC CA AG G1.1.这是这是DNADNA的最终结构吗？的最终结构吗？不是，因为它还是平面结构不是，因为它还是平面结构2.DNA2.DNA分子的立体结构是？分子的立体结构是？双螺旋双螺旋一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建平面结构：平面结构：C CT TT TG GA AC CA AG GDNADNA双螺旋结构：双螺旋结构：一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森和克里克搭建的沃森和克里克搭建的DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型【5】1953年年4月月25日，沃森和克里克在英国自然日，沃森和克里克在英国自然杂志杂志发表题为核发表题为核酸的分子结构酸的分子结构-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。一、DNA双螺旋结构模型的构建一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建沃森、克里克和威尔金斯获得1962年诺贝尔生理学与医学奖。富兰克林于1958年因病去世，无缘诺贝尔奖一一.DNA.DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建科学家们揭示DNA双螺旋结构这一研究过程给我们哪些启示？1、学科之间是交叉互补的，不是相互独立；2、我们要善于合作，勇于交流，要博采众长；3、科学发现是一个知识积累的过程。二、DNA的结构二二.DNA.DNA的结构的结构（2 2个氢键）个氢键）33555533碱基碱基A AT TG GC C（3 3个氢键）个氢键）碱基互补配对原则碱基互补配对原则四种四种脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸“基本单位基本单位”二二.DNA.DNA的结构的结构两条单链两条单链反向平行反向平行链数：链数：方向：方向：O OCHCH2 2OHOHH H磷酸基团磷酸基团碱碱基基332 2H HH H1 14 45 5H HH H“链链”磷酸二酯键磷酸二酯键化学键：化学键：二二.DNA.DNA的结构的结构脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸磷酸交替交替连接，构成连接，构成基本骨架基本骨架碱基对碱基对外侧：外侧：内侧：内侧：33555533“结构结构”双螺旋双螺旋结构结构立体结构：立体结构：（1 1）DNADNA是是由由 条条单单链链按按_方方式式盘盘旋成旋成_结构结构反向平行反向平行双螺旋双螺旋2 25353六六.课堂小结课堂小结磷酸磷酸 和和 交替连接，构成交替连接，构成基本骨架基本骨架；(2)(2)外侧：外侧：碱基对碱基对内侧内侧:脱氧核糖脱氧核糖(3)(3)两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过 连接形成连接形成 ，且且A A只和只和 配对、配对、G G只和只和 配对，碱基之间的配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作一一对应的关系，就叫作 。氢键氢键T TC C碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基对碱基对