人教版高中生物必修2遗传与进化第3章第2节DNA的结构(共19张PPT)

(共19张PPT)
3月28日下午，“3·21”东航MU5735 航空器飞行事故国家应急处置指挥部举行第九场新闻
发布会，从发布会上获悉，目前132名遇难者的DNA 比对工作已经完成，遗骸遗物移交方案 和分类移交标准正在逐步完善。
时事新闻
2022
03/29
22:25
沃森 (J.D.Wstson)&克里克 (F.Crick) 生物学家 物理学家
卡文迪许实验室
资料1:20世纪初莱文和琼斯发现DNA 由6种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和4种碱
基(A、G、T、C), 由这些小分子组成了4种脱氧核苷酸，DNA 是以4种脱氧核苷 酸为单位连接而成的长链。
任务 一：DNA 双螺旋结构模型的构建
胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶 (T)
脱氧核糖
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
磷酸
任务 一：DNA 双螺旋结构模型的构建
资料2:1951年，英国化学家托德提出了核苷酸分子之间的化学连接方式。他认
为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键(脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸 的磷酸发生化学反应形成的化学键)连接的。
3',5'-磷酸二酯键
学生活动：构建DNA双螺旋结构模型
订书机
单面胶 磷酸二酯键
碎纸片
4种脱氧核苷酸纸片
资料3:威尔金斯分析和测量DNA 的X 射线衍射图谱，发现DNA 分子缠绕在一起像一
个圆筒，沿其分子长度方向每隔0.3~0.4nm 有一个很强的衍射，若将这些很强的衍射 区分离出后，沿长度方向是中空的。
任务 一：DNA 双螺旋结构模型的构建
威尔金斯展示的用X 射线做的DNA 衍射照片
DNA链呈螺旋状
生物物理学家威尔金斯
资料4:在三链螺旋结构中，沃森和克里克设想由金属离子的
结合力保持多链分子内部结构的稳定，(磷酸排在内侧，含 氮碱基排在外侧)但很快遭到威尔金斯等科学家的质疑，因 为这种模型中DNA 含水量的理论值与实际测定数值不符；
任务一：DNA 双螺旋结构模型的构建
外 侧
内侧
任务 一：DNA 双螺旋结构模型的构建
资料5:①1951年富兰克林发现提高空气的湿度，发现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。这是解开DNA结构的重要 线索。
②1953年威尔金斯出示了一张富兰
克林拍摄的绝妙的DNA 晶体衍射照
片，沃森看后不禁叹道： “上帝!
DNA链只能是双链才会显示出这样
漂亮而清晰的图!”
DNA 为双链，且两条链反向平行成双螺旋
DNA 晶体衍射照片 双螺旋模型
富兰克林
资料6:二战后就有
科学家用电子显微镜 测定出DNA 分子的 直径约为2nm
任务一：DNA双螺旋结构模型的构建
腺嘌呤 (A) 鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶 (T)
种碱基的结构
A 、G 、C 、T,4
A-G
A-A
物种 A G C
T
小麦胚乳 28.1 21.8 22.7
27.4
鲑鱼精子 29.7 20.8 20.4
29.1
绵羊 29.3 20.7 20.8
29.2
人 30.4 19.6 19.9
30.1
DNA中碱基会相互配对，
而 且A 与T 的数量相等，
C 与G的数量相等。
氢键
结合纸层析等技术，对多种生物DNA 做了碱基定量分析。
表 1 不同生物体内 DNA 含有的碱基比例
任务 一：DNA双螺旋结构模型的构建
资料7:1952年奥地利生物化学家查加夫应用紫外分光光度法
谁更稳定 耐热性更强
生物化学家查加夫
G
C
学生活动：进一步更正并构建DNA双螺旋结构模型
订书钉 一氧键
单面胶 磷酸二酯键
碎纸片
4种脱氧核苷酸纸片
1962年，沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学和医学奖。
沃森和克里克在建构DNA模型
科学家们获奖照
5’
DNA双螺旋结构的主 要特点
( 1 ) 由2 条单链按
反向平行方式盘 旋成双螺旋结 构
3',5'-磷酸二酯键
DNA 的结构
(2)外侧：
脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架；
内侧：碱基
(3)碱基互补配对原则
两条链上的碱基通过 氢键 连接 形成碱 基 对，且A只和T _配对、G 只 和C 配对，碱基之间的一一对应的关
系，就叫作
碱基互补配对原则
DNA 的结构
碱基对
氢键
0
组成元素：CHONP ;
基本组成单位：脱氧核糖核苷酸；
脱氧核糖核苷酸间通过3',5'-磷酸二酯键连接，
两条链反向平行 ;
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，
遵循碱基互补配对原则：A=T,G=C 。
DNA 中遗传物质储存在碱基对的排列顺序。
空间结构：双螺旋 旋结构外侧 _,构成基本骨架
碱基排列在内侧
任务二：DNA 的结构概述
脱氧核糖和_磷酸交替链接排列在双螺
2)特异性 碱基对的特定排列顺序。
蛋白质和核酸对高温的耐受力不一样。在80℃~100℃的温度范围内，蛋白质将会
失 活 ，DNA 双链将解开；当温度降至55℃左右时，DNA 双链能恢复，但蛋白质的 活性却不能恢复。
在生物体内，最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T 、T—A、
G—C 、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种
2013年10月16日， 一架老挝飞机从万象飞往南部城市巴色，在降落前坠入湄公河。
通过DNA采样和鉴定比对，对死亡者遗体进行身份确认。
1)多样性 碱基对的排列顺序的千变万化。 44000 种
3)稳定性 具有规则的双螺旋结构。
任务三：DNA 的结构特性
DNA 技术的应用
DNA指纹技术：
因为每个人的DNA 指纹图时独一无二的，所以可以根据指纹图的吻合
程度来帮助确认身份。如果你是刑侦人员，你能从下面的DNA指纹图判断 出怀疑对象中谁是罪犯吗
受害者
从受害者体内分离 的精液样品
怀疑对象
3
DNA 指纹图
课堂小结
DNA双螺旋结构模型的建构
DNA 技术的应用
DNA 的结构特性
DNA 的结构
DNA 的结构