DNA分子的结构模型的构建课件

1、DNA分子的结构 -模型的构建永丰二中 金启明第1页，共22页。2004年印尼大海啸后的现场第2页，共22页。DNA的基本单位：脱氧核苷酸含N碱基磷酸基脱氧核糖第3页，共22页。鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸AGCT四种脱氧核苷酸第4页，共22页。DNA分子结构研究竞赛英国皇家学院美国加州理工大学英国剑桥大学威尔金斯富兰克林 沃 森 克 里 克主要用模型建构法研究物质结构 主要用X射线衍射来研究DNA结构DNA分子X射线衍射图发现化学键的本质,发现蛋白质a螺旋 DNA分子双螺旋结构 兼 收 并 蓄博 采 众 长 鲍 林 1954年诺贝尔奖获得者第5页，共2

2、2页。沃森DNA之父第6页，共22页。让我们一起沿着科学家探索的历程去构建DNA结构模型吧!1、1951年，威尔金斯、富兰克林展示DNA的X射线衍射图 2、1952年，查哥夫提出：A的量等于T的量，G的量等于C的量3、1953年，沃森、克里克发表论文思考讨论：4、1962年，沃森、克里克、威尔金斯获诺贝尔生物医学奖1、在发现DNA结构的过程中涉及哪些学科的知识与方法? 物理、化学、数学等2、通过DNA结构发现过程的学习，你学到哪些科学精神? 敢想敢做，谦虚勤奋，团结合作，持之以恒第7页，共22页。X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体

3、的分子排列。富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图沃森看到这张图时激动得话也说不出来，他的心怦怦直跳，从图上他断定DNA的结构是一个规则的螺旋体。他打定主意要制作一个DNA模型。他的这种想法得到了他的合作伙伴克里克的认可。于是他们两人便采用当时著名的化学家鲍林研究蛋白质结构的模型构建法，用纸和铁丝制作模型。你第一眼看到此图有什么感觉?第8页，共22页。模型构建法 就是搭建模型,也就是拼凑。就像小孩摆积木一样，在实验室里，用一些圆球来构建分子结构模型。 这种方法在科学上发挥着重要的作用。二十世纪的的四大发现：宇观世界的宇宙大爆炸模型、宏观世界的大地构造板块模型、微观世界的物质结构夸克模型和DNA分子

4、的双螺旋结构模型都是通过模型构建法得到的 。让我们来开展一次DNA模型构建竞赛吧合作完成：第9页，共22页。脱氧核糖和磷酸交替排列在内碱基排在外 GATCGCCATCGCA第10页，共22页。脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，碱基排在内部,且同型碱基配对A与A配对,T与T配对，C与C配对,G与G配对.ATCGATCGGGAA碱基同型配对模型第11页，共22页。沃森和克里克又兴奋起来，一个结构牢固平衡的螺旋体模型在他们的脑海里构建起来：让长的腺嘌呤A和短的胸腺嘧啶T配对。长的鸟嘌呤G和短的胞嘧啶C配对。鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸GC 胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸TA第12页，共22页。A

5、TCGATGC碱基互补配对模型特点:(1)两条链反向平行(2)脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成基本骨架(3)碱基排列内侧,且通过氢键碱基互补配对(A-T，G-C)第13页，共22页。AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。DNA分子的结构特点第14页，共22页。DNA分子的立体结构双螺旋解开放大从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构第15页，共22页。两条长链反向平行，脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定。成为DNA分子的基本骨架。内部碱基互补配对，但碱基对的排列顺序千变万化。碱基对排列顺序的千变万化是否毫无规律？ACAGTCATTGA

6、AT第16页，共22页。1、每组计算本组制作的DNA分子片段的（AG）/ （CT）的比值是多少，比较不同小组该比值。2、每组计算本组制作的DNA分子片段的（AT）/（GC） 的比值是多少，比较不同小组该比值。合作探究：第17页，共22页。1、DNA分子模型是否与DNA的X射线衍射图相符？2、DNA分子模型的结构是否与DNA的功能相符？用金属制作DNA分子模型与DNA衍射图对照，发现两者完全相符两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的,符合能稳定遗传的功能。碱基对的排列顺序千变万化。符合生物遗传性状多样性的特点每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序。符合不同生物、不同个体遗传性

7、状特异性的特点现在你知道为什么通过DNA鉴定可以确定人的身份了吧?怎么验证沃森和克里克提出的双螺旋结构是否正确？稳定性：多样性：特异性：第18页，共22页。 1953年，沃森和克里克撰写的论文核酸的分子结构-的一种可能结构在自然杂志上刊载，引起了极大的轰动。这篇文章被认为是“生物学的一个标志，开创了新的时代” 。 第19页，共22页。最近，浙籍华人俞君英制造出“万能细胞”，引起世界轰动。“万能细胞”是在一般的皮肤细胞中植入几段DNA片段后，皮肤细胞就如胚胎干细胞一样，能分裂分化成各种组织器官。植入皮肤细胞中的起“点石成金”作用的DNA片段在结构上有哪些特点？第20页，共22页。2、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_3、双链DNA分子四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（ ）A、（A+C）/