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1、 遗传信息12曹操(曹操(155年年220年年3月月15日)日),字孟德,小名吉利,小字阿,字孟德,小名吉利,小字阿瞒,沛国谯(今安徽省亳州市)瞒,沛国谯(今安徽省亳州市)人。中国东汉末年著名的军事人。中国东汉末年著名的军事家、政治家和诗人。(引自家、政治家和诗人。(引自wikipedia)历史学历史学历史学历史学生命生命科学科学建构DNA分子结构的探究活动3口腔上皮细胞DNA粗提取物资料:DNA分子的基本结构单位 1934年,美国生物化学家莱文把“脱氧核糖核酸”分解为含有一个碱基、一个糖分子和一个磷酸分子的许多片段,叫做“核苷酸”。根据核苷酸中包含的嘌呤、嘧啶碱基的种类不同,又可以分成四种。
2、分别是:腺嘌呤(A)脱氧核苷酸、鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸,胞嘧啶(C)脱氧核苷酸和胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸。4脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基探究(1):脱氧核苷酸间如何连接?资料:在1949年前后,英国化学家托德进一步用合成的4核苷酸的水解和酶解证实了上述推断。在1951年的第七十五届美国化学年会上,他提出了:DNA的骨架结构是磷酸五碳糖交替连接的线状多核苷酸链。5脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基脱氧脱氧
3、核糖核糖磷酸磷酸碱基碱基探究(2)DNA分子的空间构型 选择什么样的工具才能测量分子空间构型?6资料:X射线衍射法研究DNA晶体结构当X射线照射到生物大分子的晶体时,晶格中的原子或分子会使射线发生偏转,根据得到的衍射图像,通过对图像的测量和运算,这一技术可用于在原子分辨的水平上推测分子的结构。7探究(2)DNA分子的空间构型 选择什么样的工具才能测量分子空间构型?8富兰克林(Rosalind Elsie Franklin)资料:富兰克林和她的重要贡献9DNA分子X射线衍射照片关键性的一张照片10经过经过计算计算和和推导推导的结论的结论照片中心X射线反射的图象是交叉的,说明它是双链螺旋。阴影的重
4、复出现,说明了每个DNA螺旋单位的长度。计数每个螺旋单位有10层阴影,说明一个螺旋有10层结构。在翻转180度之后分子看起来还是一样的,说明两条链是反向的。模型模型1 1探究(3)探究双链模型中各基团的位置11实验中的问题:碱基疏水,脱氧核糖和磷酸亲水,而DNA在细胞中始终都要处于一个水环境中。这种模型有没有什么问题?如果要改进应该怎么改进?模型模型2 2沃森和克里克所推测的第二种双螺旋结构模型提出排在内侧的碱基之间相同碱基互相吸引彼此配对。12新的问题:据此模型推测含有嘌呤的地方,DNA的直径大而含有嘧啶的地方,DNA的直径小实际测定的DNA直径数据是2nm均匀粗细13探究(4)探究双链模型
5、中碱基的配对规律 资料:1952年,美国生物化学家查戈夫测定了DNA中4种碱基的含量,发现4种碱基之间存在两对应的关系。14埃尔文查戈夫n碱基配对 双链DNA分子中的碱基配对原则:A与T配对,C与G配对 碱基间通过氢键连接 一条链上有碱基A,另一条链必有碱基T与其配对 一条链上有碱基C,另一条链必有碱基G与其配对15DNA分子结构模型的成功建立16沃森、克里克“It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mec
6、hanism for the genetic material.”在他们的论文中有这样的叙述:“我们只是找到了正确的配对,我们推测这可能也是遗传物质的复制机制。”B型脱氧核糖核酸结构(右旋)型脱氧核糖核酸结构(右旋)DNA分子的双螺旋结构 三种主要构象中以B型为细胞中最常见的类型,也是有生理功能状态下的稳定构型17由左到右分别为由左到右分别为A型、型、B型与型与Z型三种脱氧核糖核酸结构型三种脱氧核糖核酸结构DNA分子结构的特点小结18总结DNA分子结构的特点(1)两条链反向平行螺旋;(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架;(3)内侧碱基互补配对以氢键连接蕴藏在DNA分子中的遗传信息nD
7、NA分子多样性和特异性的原因核苷酸种类、数目和排序 以10对脱氧核苷酸为例,最多可以构成多少种DNA分子片段?19人类约有30亿个DNA碱基对,分布在46条染色体上。广角镜DNA分子的多样性使得生物从分子水平决定了生物多样性和个体间的差异20向那些科学家们致敬!他们在方法上采取“X射线衍射法”。他认为DNA分子的X射线衍射研究对于建立严格的分子模型是有帮助的。21致力于研究DNA、蛋白质等生物大分子在细胞代谢和遗传中如何相互影响及化学结构。1951年,根据结构化学的规律性,成功地建立了蛋白质的。-螺旋模型。莱纳斯卡尔鲍林(Linus Carl Pauling)威尔金斯(Maurice Wilkins)富兰克林(Rosalind Elsie Franklin)埃尔文查戈夫(Erwin Chargaff)埃尔文查戈夫是一位奥地利犹太生物学家,他以发现查戈夫法则而闻名,也导致DNA双螺旋形结构的发现,曾经获得美国国家科学奖章。弗朗西斯克里克(Francis Harry Compton Crick)詹姆斯杜威沃森(James Dewey Watson)