§3—2 DNA分子的结构 【问题探讨】DNA分子双螺旋结构 坐落于北京中关村高科技园区的 DNA 雕塑，以它简洁而独特的双螺旋

Presentation on theme: "§3—2 DNA分子的结构 【问题探讨】DNA分子双螺旋结构 坐落于北京中关村高科技园区的 DNA 雕塑，以它简洁而独特的双螺旋"— Presentation transcript:

1 §3—2 DNA分子的结构 【问题探讨】DNA分子双螺旋结构 坐落于北京中关村高科技园区的 DNA 雕塑，以它简洁而独特的双螺旋
　　坐落于北京中关村高科技园区的 DNA　雕塑，以它简洁而独特的双螺旋 造型吸引着过往行人。你知道为什么 将它作为高科技的标志吗？ 　　2003年是　DNA　分子双螺旋结构发 现50周年。上网查一查有关　DNA　的信 息，收集你感兴趣的资料与同学交流 共享。 (DNA雕塑)

2 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 资料 沃森和克里克对DNA分子结构的探究
　　1951年春，一直对基因的奥秘深感兴趣的美国生物 学家沃森，前往意大利参加生物大分子结构会议，接触 到英国物理学家威尔金斯展示的DNA的X射线衍射图谱， 留下了深刻印象。 　　同年秋天，沃森来到英国剑桥大学卡文迪什实验室 工作，遇到了同样对　DNA　结构着迷的物理学家克里克。 克里克对衍射图谱的分析十分熟悉，能帮助沃森理解晶 体学原理，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。 　　　　　　　　　　　　　　　　　当时科学界已经认识到　DNA　是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧 　　　　　　　　　　　　　　　核苷酸分别含有A、T、G、C四种碱基。 　　　　　　　　　　　　　　　　　沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的 　　　　　　　　　　　　　　　DNA衍射图谱的数据为基础，推算出DNA分子呈双 　　　　　　　　　　　　　　　螺旋结构。 　　　　　　　　　　　　　　　　　沃森和克里克偿试了很多种双螺旋和三螺旋 　　　　　　　　　　　　　　　结构模型，碱基置于螺旋的外部。但这些模型很 　　　　　　　　　　　　　　　快就被否定了。 　　　　　　　　　　　　　　　　　他们又重新构建了一个将磷酸－脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在内部的 　　　　　　　　　　　　　　　双链螺旋，让相同碱基进行配对。但是，有化学家指出这种配对方式违背化学规律。 　　　　　　　　　　　　　　　　　1952年春天，沃森和克里克从生物化学家查哥夫那里得到一个重要信息：腺嘌呤(A) 　　　　　　　　　　　　　　　的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。于是，他们改变了碱基配对的方式，让A-T配对，G-C配对。结果发现A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA具有稳定的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系，同时也能解释DNA的复制。 　　1953年，沃森和克里克撰写的论文《核酸的分子结构--脱氧核糖核酸的一个结构模型》发表，引起极大的轰动。1962年，沃森、克里克和威尔金斯因这项研究成果共同获得诺贝尔生理学或医学奖。　　　　　　　　　　 【英】威尔金斯 【英】富兰克林 【美】沃森　【英】克里克 DNA衍射图谱

3 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 思考与讨论 1.沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？
　　1.沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？ 　　2.沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？ 　　3.请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题： 　　　⑴DNA是由几条链构成的？它有怎样的立体结构？ 　　　⑵DNA的基本骨架由哪些物质组成？它们分别位于DNA的什么部位？ 　　　⑶DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？ 　　4.上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？ 　　5.沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

4 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 ·DNA分子的结构
　　⑶两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则： 　　A(腺嘌呤)＝T(胸腺嘧啶) 　　G(鸟嘌呤)≡C(胞嘧啶)

5 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 ·DNA分子的结构 模型建构 制作DNA双螺旋结构模型 ·目的要求：
　·目的要求： 　　通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识。

6 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 ·DNA分子的结构 模型建构 制作DNA双螺旋结构模型 ·目的要求： ·材料用具：
　·目的要求： 　·材料用具： 　　曲别针、泡沫塑料、纸片、牙签、橡皮泥等常用物品，都可用作模型制作的材料。

7 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 ·DNA分子的结构 模型建构 制作DNA双螺旋结构模型 ·目的要求： ·材料用具：
　·目的要求： 　·材料用具： 　·模型设计：制作模型前首先应进行设计，并考虑以下问题： 　　⑴分别用哪几种材料来代表磷酸、脱氧核糖 和碱基？这三种物质是在什么部位连接的？怎样 将这几种材料正确地连接起来？ 　　⑵在　DNA　分子中，每个脱氧核苷酸之间是在 什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确地 连接起来？ 　　⑶在模型中，如何体现　DNA　分子的两条链是 反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补 配对？

8 §3—2 DNA分子的结构 ·DNA双螺旋结构模型的构建 ·DNA分子的结构 模型建构 制作DNA双螺旋结构模型 ·目的要求： ·材料用具：
　·目的要求： 　·材料用具： 　·模型设计： 　·讨论： 　　⑴DNA只含有4种脱氧核苷酸，它如何能够 储存足够量的遗传信息？ 　　⑵DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的？ 　　⑶你能够根据　DNA　分子的结构特点，设想 DNA分子的复制方式吗？

9 §3—2 DNA分子的结构 【基础1】下面是DNA分子的结构模式图，请用文字写出图中1-10的名称。 1. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
　　1. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　2. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　3. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　4. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　5. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　6. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　7. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　8. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　9. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　10.＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 胞嘧啶(C) 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胸腺嘧啶(T) 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 脱氧核苷酸链

10 §3—2　DNA分子的结构 　　【基础2】已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是　(　) 　　A．4000个和900个　　　　　　 B．4000个和1800个 　　C．8000个和1800个　　　　　　D．8000个和3600个 C 　　【基础3】下列各图形中，图形○　　□分别代表磷酸、脱氧核糖和碱基，在制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接。下列连接中正确的是　(　) 　　　A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D B

11 §3—2 DNA分子的结构 【拓展题】你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，偿试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。
　　【拓展题】你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，偿试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。 　　∵A＝T　G＝C 　　∴A＋G＝T＋C 　　∴ 　　也可以写成以下形式： 　　规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和＿＿＿＿，并为碱基总数的＿＿＿＿。 A+T+G+C A+T+G+C A+C C+T T+G G+A 恒等 50%