1.DNA的基本單位:
坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑,以它簡潔而獨(dú)特的雙螺旋造型吸引著過往行人。你知道為什么將它作為高科技的標(biāo)志嗎?
上網(wǎng)查閱有關(guān)DNA的信息,收集你感興趣的資料與同學(xué)交流共享。
橋兩頭連接碼頭中心和濱南,橋身由一種方向相反的雙螺旋結(jié)構(gòu)支撐,事實(shí)上,這與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)如出一轍。設(shè)計(jì)者將這條巨型DNA鏈內(nèi)部置有彩燈,彩燈呈現(xiàn)出不同的字母形狀,分別為C、G、A和T
科學(xué)家認(rèn)識到DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈,這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C 4種堿基。
威爾金斯和富蘭克林獲得了DNA-X射線的衍射圖譜。沃森和克里克據(jù)此搭建出很多種不同的DNA雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型,但都被否定了。
查哥夫提出了查哥夫法則:在DNA中,腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量;鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。(A=T , G=C)
沃森和克里克重新構(gòu)建模型:將堿基安排在雙螺旋內(nèi)部,將磷酸-脫氧核糖骨架排在螺旋外部,A與T配對,G與C配對,DNA的兩條鏈的方向是相反的。
沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)一脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》論文在英國《自然》雜志上刊載,引起了極大的轟動(dòng)。
20世紀(jì)30年代,科學(xué)家認(rèn)識到:組成DNA分子的基本單位是 。DNA分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的。
“X”形意味著DNA分子是螺旋的
富蘭克林和威爾金斯給DNA拍了多張X射線衍射圖譜,他們發(fā)現(xiàn)DNA翻轉(zhuǎn)180°后的圖譜與未翻轉(zhuǎn)的一模一樣。
奧地利生物化學(xué)家查哥夫
腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量鳥嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量
美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克基于威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜和查哥夫定律,最終成功構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
沃森(左)和克里克(右)
1953年,沃森和克里克撰寫的論文在英國雜志《自然》上發(fā)表,引起極大的轟動(dòng)。
《脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)》
1962,沃森、克里克和威爾金斯三人因這一研究成果共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
標(biāo)志著分子生物學(xué)時(shí)代的誕生。
1.請你根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問題。
(1)DNA是由幾條鏈構(gòu)成的?它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)?
(2)DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的?它們分別位于DNA的什么部位呢?
(3)DNA中的堿基是如何配對的?它們位于DNA的什么部位?
DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
DNA的基本骨架包括脫氧核糖和磷酸,它們排列在DNA的外側(cè)。
DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對,它們位于DNA的內(nèi)側(cè)。堿基配對有一定的規(guī)律:A與T配對;G與C配對。
2.沃森和克里克默契配合,揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),是科學(xué)家合作研究的典范,在科學(xué)界傳為佳話。他們的這種工作方式給予你哪些啟示?
★要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn);★要善于與他人交流、合作,閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的;★研究小組成員在知識背景上最好是互補(bǔ)的,對所從事的研究要有 興趣和激情等。
(1)由 條單鏈按方式盤旋成 結(jié)構(gòu)。
3',5'-磷酸二酯鍵
有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán),稱作5′-端
有一個(gè)羥基(-OH),稱作3′-端
和 交替連接,構(gòu)成基本骨架;
(3)堿基互補(bǔ)配對原則
兩條鏈上的堿基通過 連接形成 ,且A只和 配對、G只和 配對,堿基之間的一一對應(yīng)的關(guān)系,就叫作 。
1、多樣性①DNA分子中堿基對排列順序多種多樣;②每個(gè)堿基對有4種可能性;③n個(gè)堿基對的排列順序是4n種。eg. 100個(gè)堿基對的排列順序是4100種
2、特異性每種DNA有區(qū)別于其他的DNA的特定的堿基排列順序。
3、穩(wěn)定性①DNA分子的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,一般不容易改變;②DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變,堿基對的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。③兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對的方式不變。
C、G的比例越高,雙螺旋結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性越強(qiáng)。
磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈
A=T G≡C
1.下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法中,正確的是(  )A.威爾金斯和富蘭克林提供了DNA分子的電子顯微鏡圖像B.沃森和克里克提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C.查哥夫提出了A與T配對、C與G配對的正確關(guān)系D.富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)A的量等于T的量、C的量等于G的量

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第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)

版本: 人教版 (2019)

年級: 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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