生物人教版（2019）必修2 3.2DNA的分子结构（共21张ppt）

(共21张PPT)
在确信DNA是生物体的遗传物质后，人们更加迫切地想知道：DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？要回到这些问题，首先需要弄清楚DNA的结构。
在DNA结构的探索中，于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家----美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，从此遗传进入分子水平的研究。
第三章 第2节 DNA的结构
自主学习
阅读书本 P48--49 思考以下问题：
1、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构前，科学界对DNA有了哪些认识？不清楚的问题？
2、沃森和克里克对DNA物理模型搭建中主要得到了哪些科学家的帮助，分别是怎样的帮助？
3、最终沃森和克里克搭建的模型，将碱基安排在？分别是怎样配对？脱氧核糖和磷酸骨架是如何安排？
富兰克林拍摄的DNA衍射图谱
DNA呈现“X”形，推断DNA分子是螺旋的。
威尔金斯和富兰克林用X射线照射DNA，他们获得了清晰的衍射照片——这对于建构DNA分子的结构具有重要的意义。
在DNA分子中，腺嘌呤（A）的数量总是等于胸腺嘧啶（T）的数量，鸟嘌呤（G）的数量总是等于胞嘧啶（C）的数量。
查哥夫研究发现
科学史的了解
富兰克林1921年生于伦敦，15岁就立志要当科学家，但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学。1945年，当获得博士学位之后，她前往法国学习X射线衍射技术。1951年，她回到英国，在剑桥大学国王学院取得了一个职位。
在那时候，人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。
就在这时，富兰克林加入了研究DNA结构的行列———然而当时的环境相当不友善。她开始负责实验室的DNA项目时，有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域，但他在研究上却又离不开她。他把她看做搞技术的副手，她却认为自己与他地位同等，两人的私交恶劣到几乎不讲话。在那时的剑桥，对女科学家的歧视处处存在，女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。
富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视人体，而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样。富兰克林精于此道，她成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。
此时，沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片，他们很快就领悟到了DNA的结构，在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现。这是生物学的一座里程碑，分子生物学时代的开端。
科学史的了解
富兰克林的贡献是毋庸置疑的：她分辨出了DNA的两种构型，并成功地拍摄了它的X射线衍射照片。沃森和克里克未经她的许可使用了这张照片，但她并不在意，反而为他们的发现感到高兴，还在《自然》杂志上发表了一篇证实DNA双螺旋结构的文章(遗憾的是，《自然》杂志暂未公开本论文的详细内容)。
这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗 性别差异是否会成为公平竞争的障碍 后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。
沃森（James Watson ）和克里克（ Francis Crick）
卡文迪什实验室
科学史的了解
自主学习
阅读书本 P48--49 思考以下问题：
1、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构前，科学界对DNA有了哪些认识？不清楚的问题？
2、沃森和克里克对DNA物理模型搭建中主要得到了哪些科学家的帮助，分别是怎样的帮助？
3、最终沃森和克里克搭建的模型，将碱基安排在？分别是怎样配对？脱氧核糖和磷酸骨架是如何安排？
一、DNA结构模型的构建
沃森和克里克又重新构建了一个将A-T、G-C碱基对安排在内部，脱氧核糖磷酸骨架安排在螺旋外部的模型。
沃森和克里克的论文：《核酸的分子结构---脱氧核糖核酸的一个结构模型》在英国《自然》杂志1953年4月刊上刊载。
1962年三位科学家获得诺贝尔奖
二、DNA的结构—尝试画出DNA（片段）的平面图
(1) DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端。两条单链走向相反，
一条单链是从5′－端到3′－端的，
另一条单链是从3′－端到5′－端的。
二、DNA的结构
(1) DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？
(2) DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？
DNA中的
脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；
碱基排列在内侧。
二、DNA的结构
(3) DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：
A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
二、DNA的结构
（4）如何理解DNA结构是规则的双螺旋结构？
每一个螺旋包含10个碱基对，相邻两个碱基对之间的距离是0.34nm
两条链之间距离恒等于2nm
A、G是双环化合物
T、C是单环化合物
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
关注氢键数目
①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有 种。
②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序也不同。
（5）如何理解DNA多样性和特异性？DNA指纹技术
44000
DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比对，就有可能为案件的侦破提供证据。
科学技术社会---DNA指纹技术
三、根据碱基互补配对原则，推算出的碱基比例
1.在DNA双链中，嘌呤之和等于嘧啶之和；
单双链的判断：双链：（A+G/T+C=1）,且A=T,G=C;
否则可能为单链；
A+G=T+C （A+G/T+C=1）
1、书本P52 练习与应用 1—4题
2、回顾书本，完成学法大视野P68—69 知识点1 2
课后作业
3、《课时作业》P156—158 学考达标 T12