1、DNA分子的結(jié)構(gòu),坐落與北京的DNA雕塑,1962年諾貝爾獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)現(xiàn)場,左一威爾金森,左三克里克,右二沃森,溫故知新,DNA可以作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)。,將無毒性R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。從小鼠體內(nèi)分離出活的S型細(xì)菌,病毒的遺傳物質(zhì)進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)可以合成新的蛋白質(zhì)外殼,（1）具有巨大可以儲(chǔ)存遺傳信息的可能 （2）在生長和繁殖的過程中能夠精確的進(jìn)行自我復(fù)制， 保持親子代之間遺傳信息的連續(xù)性。 （3）可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成和控制新陳代謝。 （4）具有多樣性，可以產(chǎn)生突變，且可以保留突變。,討論：DNA作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)？,2020/8/30,6,讓我們

2、一起步入DNA的發(fā)現(xiàn)之旅！,閱讀47頁科學(xué)小故事并思考下列問題。,1.沃森和克里克開始研究DNA結(jié)構(gòu)時(shí)，科學(xué)界對(duì)DNA已有的認(rèn)識(shí)是什么？ 2.沃森、克里克在前人已有的認(rèn)識(shí)上，采用什么方法研究DNA結(jié)構(gòu)？ 3.沃森和克里克先后分別提出了哪些模型？,沃森、克里克成功背后的英雄 奧地利量子物理學(xué)家埃爾文薛定諤(Erwin Schrodinger，18871961),認(rèn)為物理學(xué)和化學(xué)規(guī)律同樣可以應(yīng)用于細(xì)胞及基因的研究。這本書使許多青年物理學(xué)家開始注意生命科學(xué)中提出的問題，引導(dǎo)人們用物理學(xué)、化學(xué)方法去研究生命的本性。,脫氧核苷酸,堿基,五碳糖,A腺嘌呤,G鳥嘌呤,C胞嘧啶,T胸腺嘧啶,1911年，科學(xué)家

3、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)核苷酸的種類和連接方式,1,2,3,4,5,4,1,3,5,2,堿基,堿基,堿基,DNA才是遺傳物質(zhì)。,1952年是一個(gè)春天,赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)室傳來了,物理學(xué)家羅莎琳德弗蘭克林X射線晶體學(xué)領(lǐng)域的英格蘭玫瑰,拍攝的DNA晶體的X射線衍射照片，這張照片正是發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。,英國X射線晶體衍射技術(shù)專家羅莎琳德弗蘭克林(RFranklin，19201958),DNA為雙鏈螺旋結(jié)構(gòu),1950年，鮑林等利用X射線技術(shù)研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，提出蛋白質(zhì)是長鏈分子，并發(fā)現(xiàn)了螺旋結(jié)構(gòu)。對(duì)蛋白質(zhì)研究的成功，大大激勵(lì)了他們把該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于DNA分子結(jié)構(gòu)研究。,1952年底，鮑林等人明確提出DNA分子并非單鏈

4、結(jié)構(gòu)，而可能是雙鏈或三鏈的螺旋體。,生物化學(xué)家鮑林兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng),克里克和沃森受到啟示，根據(jù)X衍射照片試著搭建雙螺旋結(jié)構(gòu),兩條鏈中的堿基是排在外側(cè)，還是在內(nèi)側(cè)？,問題一,問題二,四種堿基之間是怎樣配對(duì)的？,用紫外分光分度法和紙層析法等技術(shù)，對(duì)多種生物DNA做堿基定量分析表,不同來源DNA四種堿基的摩爾比例關(guān)系,沃森、克里克成功背后的英雄 奧地利生物化學(xué)家埃爾文查迦夫,結(jié)果表明：腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)比值接近1：1，這就是現(xiàn)在眾所周知的DNA分子的“堿基配對(duì)”原則。,從查哥夫的數(shù)據(jù)中你能獲得什么信息幫助沃森和克里克解決所遇到的問題？,再思考：為什么只能是A配T

5、，G配C，不能是A配C，G配T？,DNA雙鏈反向,螺旋結(jié)構(gòu),諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)?wù)?諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)或化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)?wù)?沃森和克里克最終露出科學(xué)發(fā)現(xiàn)成功的喜悅。,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,1.DNA是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行的。,2.磷酸和脫氧核糖交替排列，在外側(cè)構(gòu)成構(gòu)成骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。,3.兩條鏈的堿基間能過氫鍵形成堿基對(duì)，堿基對(duì)之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律（A和T；G和C）。,小組展示,介紹模型,a.模型的組成,b.模型的構(gòu)造特點(diǎn),比較不同組的DNA模型有什么相同又有什么不同？,堿基對(duì)的排列順序不同,堿基對(duì)的排列順序中,思考,DNA中的遺傳信息蘊(yùn)藏在哪兒?,DNA分子的特點(diǎn)：,2.

6、多樣性,3.特異性,不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。,1.穩(wěn)定性,中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變,即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。,特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。,DNA的組成元素是？,C、H、O、N、P,DNA的基本組成單位是？,脫氧核苷酸,課堂小結(jié),DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？,DNA是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行雙螺旋。,1.DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？ 2.它們分別位于DNA的什么部位呢？,課堂小結(jié),3.DNA中的堿基是如何配對(duì)的？ 4.它們位于DNA的什么部

7、位？,磷酸和脫氧核糖交替排列，在外側(cè)構(gòu)成構(gòu)成骨架。,堿基排列在內(nèi)側(cè)。 堿基對(duì)之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律(A和T；G和C）,T,C,A,G,A=T,C=G,DNA分子中一條鏈的堿基A：C：T：Gl：2：3：4，則另一條鏈上A：C：T：G的值為（ ） Al：2：3：4 B3：4：l：2 C4：3：2：1 D1：3：2：4,B,小試牛刀,下列能正確表示DNA片段的示意圖是,A.,B.,C.,C,DNA分子的特異性決定于 A核糖的種類 B堿基的種類 C堿基的比例 D堿基對(duì)的排列順序,B,一個(gè)DNA分子中有腺嘌呤1500個(gè)，腺嘌呤與鳥嘌呤之比為31，則這個(gè) DNA分子中含有脫氧核糖的數(shù)目為 A2000個(gè)B3000個(gè) C4000個(gè)D8000個(gè),C,有一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成是（ ） A三個(gè)磷酸、三個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 B二個(gè)磷酸、二個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胞嘧啶 C二個(gè)磷酸、二個(gè)脫氧核糖和一個(gè)胸腺嘧啶 D二個(gè)磷酸、二個(gè)脫氧核糖和一個(gè)尿嘧啶,C,在某DNA分子的所有堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占22%，則胞嘧啶的分子數(shù)占 A11% B22%