1、DNA分子的结构 -模型的构建,永丰二中 金启明,2004年印尼大海啸后的现场,DNA的基本单位：脱氧核苷酸,含N碱基,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,四种脱氧核苷酸,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,沃 森,克 里 克,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,沃森,DNA之父,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
2、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,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
3、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?,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：,脱氧核糖和磷酸交替排列在内 碱基排在外,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
4、.,碱基同型配对模型,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。,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),A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（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,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,两条长链反向平行，脱氧核糖与磷酸交替排
5、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？,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：,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
6、。 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？,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” 。,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？,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）/（T+G） B、（A+G）/（T+C） C、（A+T）/（G+C） D、 A/T 或 G/C,1、已知某DNA分子片段一条链中的碱基排列顺序为GTGCTGA，另一条链中的碱基排列顺序是,谢 谢,
