《DNA分子的結構》第一課時參考課件

1、 坐落于北京中關村高科技園區(qū)得坐落于北京中關村高科技園區(qū)得 DNA DNA 的雕塑，的雕塑，以它簡潔而獨特的雙螺旋造型吸引著過往的行人。你以它簡潔而獨特的雙螺旋造型吸引著過往的行人。你知道為什么將它作為高科技的標志嗎？知道為什么將它作為高科技的標志嗎？ 20032003年是年是DNADNA分子雙螺旋結構發(fā)現(xiàn)分子雙螺旋結構發(fā)現(xiàn)5050周年。上網(wǎng)周年。上網(wǎng)查一查有關查一查有關DNADNA的信息，收集你感興趣的資料與同學交的信息，收集你感興趣的資料與同學交流共享。流共享。一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建威爾金斯威爾金斯 1951 1951年春天，生物大分子年春天，生物大分

2、子結構會議上，英國生物物理學結構會議上，英國生物物理學家威爾金斯在報告中展示了一家威爾金斯在報告中展示了一張張DNADNA的的X X射線衍射幻燈片，給射線衍射幻燈片，給沃森留下及其深刻的印象。同沃森留下及其深刻的印象。同年秋天，在英國劍橋大學卡文年秋天，在英國劍橋大學卡文迪什實驗室工作時，遇到同樣迪什實驗室工作時，遇到同樣著迷著迷DNADNA的結構的克里克，開的結構的克里克，開始探索始探索DNADNA分子結構的一系列分子結構的一系列活動?；顒?。 1. 1.認識基礎：認識基礎：DNADNA分子是以分子是以4 4種脫氧核苷酸為單種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這位連接而成的長鏈，這4 4種脫氧核

3、苷酸分別含有種脫氧核苷酸分別含有A A、T T、C C、G4G4種堿基種堿基一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建DNADNA的基本單位的基本單位脫氧核苷酸脫氧核苷酸一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建富蘭克林和富蘭克林和DNADNA衍射圖譜衍射圖譜2 2、據(jù)、據(jù)DNADNA衍射圖譜推算：衍射圖譜推算：DNADNA分子是螺旋結構分子是螺旋結構 3.3.嘗試建核：多種不同雙螺旋和三螺旋結構模型嘗試建核：多種不同雙螺旋和三螺旋結構模型一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建4.4.否定上述核型：堿基位于螺旋的外部否定上述核型：堿基位

4、于螺旋的外部5.5.重新建核：將磷酸核酸骨架安排在螺旋外部，重新建核：將磷酸核酸骨架安排在螺旋外部，堿基安排在內(nèi)部的雙鏈螺旋堿基安排在內(nèi)部的雙鏈螺旋6.6.否定：相同堿基配對違背化學規(guī)律否定：相同堿基配對違背化學規(guī)律8.8.構建新模型：改變堿基配對方式：讓構建新模型：改變堿基配對方式：讓A A與與T T配對，配對，G G與與C C配對配對7.7.獲取重要信息：腺嘌呤（獲取重要信息：腺嘌呤（A A）的量總等于胸腺嘧）的量總等于胸腺嘧啶（啶（T T）的量；鳥嘌呤（）的量；鳥嘌呤（G G）的量總等于胞嘧啶（）的量總等于胞嘧啶（C C）的量的量9.9.成功：合理解釋成功：合理解釋A A、T T、C C

5、、G G的數(shù)量關心，也能的數(shù)量關心，也能解釋解釋DNADNA的復制的復制 一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建沃森、克里克以及他們建立的沃森、克里克以及他們建立的DNADNA雙螺旋結構模型雙螺旋結構模型 1953 1953年年4 4月月2525日，克里克和沃森在日，克里克和沃森在自然自然雜志雜志上發(fā)表了上發(fā)表了DNADNA的雙螺旋結構，從而帶來了遺傳學的徹的雙螺旋結構，從而帶來了遺傳學的徹底變革，更宣告了分子生物學的誕生。底變革，更宣告了分子生物學的誕生。一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的

6、構建 1 1、請你根據(jù)資料回答有關、請你根據(jù)資料回答有關DNADNA結構方面的問題。結構方面的問題。 （1 1）DNADNA是由幾條鏈構成的？它具有怎樣的立體結是由幾條鏈構成的？它具有怎樣的立體結構？構？ （2 2）DNADNA的基本骨架是由哪些物質組成的？他們分的基本骨架是由哪些物質組成的？他們分別位于別位于DNADNA的什么部位？的什么部位？ （3 3）DNADNA中的堿基是如何配對的？它們位于中的堿基是如何配對的？它們位于DNADNA的的什么部位？什么部位？閱讀教材閱讀教材P47P474848，思考并回答如下問題，思考并回答如下問題 2 2、上述資料中涉及哪些學科知識和方法？這、上述資料

7、中涉及哪些學科知識和方法？這對你理解生物科學的發(fā)展有什么啟示？對你理解生物科學的發(fā)展有什么啟示？ 3 3、沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)、沃森和克里克默契配合，發(fā)現(xiàn)DNADNA雙螺旋雙螺旋結構的過程，作為科學家合作研究的典范，在科結構的過程，作為科學家合作研究的典范，在科學界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你哪些學界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你哪些啟示？啟示？一、一、DNADNA雙螺旋結構模型的構建雙螺旋結構模型的構建閱讀教材閱讀教材P47P474848，思考并回答如下問題，思考并回答如下問題兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接12345123451 1、早在、早

8、在1919世紀，人們就發(fā)現(xiàn)了世紀，人們就發(fā)現(xiàn)了DNADNA的化學成分：的化學成分：二、二、DNADNA分子的結構分子的結構脫氧脫氧核糖核糖堿基堿基磷酸磷酸A G C TAGCT腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸2、脫氧核苷酸的種類、脫氧核苷酸的種類二、二、DNADNA分子的結構分子的結構3 3、DNADNA的空間結構的空間結構以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的DNADNA照片照片從圖上可辨認從圖上可辨認出出DNADNA是由兩條是由兩條鏈交纏在一起鏈交纏在一起的螺

9、旋結構的螺旋結構二、二、DNADNA分子的結構分子的結構DNADNA的結構模式圖的結構模式圖 從圖中從圖中可見可見DNADNA具有具有規(guī)則的雙螺規(guī)則的雙螺旋空間結構旋空間結構3 3、DNADNA的空間結構的空間結構二、二、DNADNA分子的結構分子的結構二、二、DNADNA分子的結構分子的結構 嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對堿基對，且，且A A只和只和T T配對、配對、C C只和只和G G配對，這種堿基之間的一一對應的配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做關系就叫做堿基互補配對原則堿基互補配對原則。堿基對堿基對另一堿基對另一堿基對ATGC氫鍵氫鍵二、二

10、、DNADNA分子的結構分子的結構二、二、DNADNA分子的結構分子的結構堿基互補配對原則堿基互補配對原則二、二、DNADNA分子的結構分子的結構 （1 1）DNADNA分子是由兩條反分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成成雙螺旋結構雙螺旋結構。DNADNA分子的結構特點分子的結構特點 （2 2）DNADNA分子中的脫氧核分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成側，構成基本骨架基本骨架；堿基在內(nèi)；堿基在內(nèi)側。側。 （3 3）兩條鏈上的堿基通過）兩條鏈上的堿基通過氫鍵氫鍵連結起來，形成堿基對，連結起來，形成堿基對，且遵循且遵循堿基互

11、補配對原則堿基互補配對原則。二、二、DNADNA分子的結構分子的結構 兩條長鏈上的脫氧兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。順序是穩(wěn)定不變的。 長鏈中的堿基對的長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。排列順序是千變?nèi)f化的。你注意到了嗎？你注意到了嗎？二、二、DNADNA分子的結構分子的結構 兩條長鏈上的脫氧兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。順序是穩(wěn)定不變的。 長鏈中的堿基對的長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。排列順序是千變?nèi)f化的。你注意到了嗎？你注意到了嗎？ DNA DNA分子的特分子的特異性就體現(xiàn)在特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對）定的堿基（對）排列順序中。排列順序中。二、二、DNADNA分子的結構分子的結構DNADNA分子結構模式圖分子結構模式圖二、二、DNADNA分子的結構分子的結構DNADNA分子結構分子結構三、三、DNADNA分子的特異性：分子的特異性：多樣性：多樣性：DNADNA分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。 一個最短的一個最短的DNADNA分子也有分子也有40004000個堿基對，個堿基對，可能的排列方式就有可能的排列