四种脱氧核苷酸
A
G
腺嘌呤脱氧核苷酸
C
鸟嘌呤脱氧核苷酸
T
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
DNA分子的化学成分早在二十 世纪40年代就已经研究清楚了。
那么，四种脱氧核苷酸是如何 排列成有序的空间结构呢?在 1951年，很多科学家对DNA的 结构研究展开了一场竞赛。
DNA分子结构研究竞赛
英国皇家学院
1、每组计算本组制作的DNA分子片段的（A＋G）/ （C＋T） 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（A＋T）/（G＋C） 的比值是多少，比较不同小组该比值。
DNA分子的立体结构
沃森和克里克提出的双螺旋结构是否正确呢？怎么验证？
1、DNA分子模型是否与DNA的X射线衍射图相符？
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 。
盘绕成规则的双螺旋。
主链上对应碱基以 氢键连结成对
碱基互补配对 A—T，G—C
位置
双螺旋外侧
双螺旋内侧
功能 体现了稳定性
体现了多样性和特异性
知识应用： 1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_2_0__%_
2、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的
不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达 （ C ）
A、4120 B、1204
C、460
D、604
3、双链DNA分子四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（ C ）
A、（A+C）/（T+G） C、（A+T）/（G+C）
B、（A+G）/（T+C） D、 A/T 或 G/C
4、最近，中国籍科学家俞君英制造出“万能细胞”，引起世界轰 动。“万能细胞”是在一般的体细胞中植入几段DNA片段后，体细 胞就如胚胎干细胞一样，能分裂分化成各种组织器官。植入体细胞 中的DNA片段在结构上有哪些特点？
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
2、DNA分子模型的结构是否与DNA的功能相符？ 遗传的稳定性：基符本合骨能架稳一定样遗，传碱的基功配能对。方式一样。 遗传的多样性：碱基对的排列顺序多样 。
符合生物遗传性状多样性的特点
遗传的特异性：不符同合D不N同A生的物碱、基不对同的个排体列遗顺传序性不状同特。异性的特点
T
G
TT
G
G
CC
G
G
C
C
A
A
比较这两种模型各有什么特点？
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。我们把这配对方式叫做碱基互补配对.
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
G T
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
敢想敢做，谦虚勤奋，团结合作，持之以恒
富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图
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。
从这副图里,你看到了什么?
第一眼看到时有什么感觉?
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 图上完全他断定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。
鸟嘌呤脱氧核苷酸
碱
A
基
互
补
T
配
对
模
G
型
A G
T
C
C
T
AA
C
TT
同
碱
C
基
互
型
补
A
G
G
配 对
PK
配 对
模
模
T
CC
型 谁 谁型
有符
规合 则
G
G
G
形 状，
？
T
A=T G=C
A
A
？ A
哪种模型更符合DNA分子？
T
AA
C A
T G
C
A
以前后两排同学为一组，将手头 的脱氧核苷酸构建成双链模型。
T
注意：
1、双链。
G
2、两条链反向平行。
3、碱基互补配对 T A—T G—C
A
T
AA
C A
T G
两条长链反向平行，脱
C
氧核糖与磷酸交替排列
的顺序稳定。成为DNA
A
分子的基本骨架。
内部碱基互补配对，但
T
碱基对的排列顺序千变
万化。
G
碱基对排列顺序的千变 万化是否毫无规律？
T
A
这样的平面结构是不是
就是DNA的结构?
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 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?
让我们就来开展一次构建DNA模型竞赛吧
C C G A T C
AG
C
脱氧核糖
和磷酸交
A
替排列在
内
T
碱基排在
外
G
C
A
A
碱
基
T
T
同
型
G
G
配
对
C
C
模
型
G
G
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.
A
A
C
AG
A
A
C
C
G
A
A
T
现在你知道为什么通过DNA鉴定可以确定人的身份了吧?
1953年，沃森和克 里克撰写的论文 《核酸的分子结构-ＤＮＡ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” 。
重点再现
DNA分子的结构——双螺旋结构
主链
碱基对
构 脱氧核糖与磷酸交 成 替排列为基本骨架 方 式 两条主链反向平行
最近，中国籍科学家 俞君英制造出“万能 细胞”，引起世界轰 动。“万能细胞”是 在一般体细胞中植入 几段特殊的物质后， 这些体细胞就如胚胎 干细胞一样，能分裂 分化成各种组织器官。 那么大家知道植入体 细胞中的特殊物质是 什么吗？
DNA分子的结构
DNA的基本单位：脱氧核苷酸
磷酸基
含N碱基
脱氧核糖
威富 尔兰 金克 斯林 主要用X射 线衍射来研 究DNA结构
DNA分子X 射线衍射图
英国剑桥大学
沃
克
里
森
克
博兼
采收
众并
长蓄
美国加州理工大学
鲍
1954年诺贝 尔奖获得者
林
主要用模型 建构法研究
物质结构
发现化学键 的本质,发现 蛋白质a螺旋
DNA分子双螺旋结构
让我们一起沿着科学家探索的历程去构建 DNA结构模型吧!