DNA分子的结构和复制PPT.ppt

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1、中关村的DNA标志雅典奥运会开幕式经典场景雅典奥运会开幕式经典场景 DNADNA银饰银饰DNADNA芯片模型芯片模型w1953年美沃森英克里克年美沃森英克里克模型模型DNA分子双螺旋结构模型的构建分子双螺旋结构模型的构建 1、 DNA分子的基本单位分子的基本单位P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基A 腺嘌呤腺嘌呤G 鸟嘌呤鸟嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶一、一、DNA分子的化学组成分子的化学组成 鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸P脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖C2、这样，就有了、这样，就有了4种脱氧核苷酸：

2、种脱氧核苷酸： 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸3、脱氧核苷酸的连接、脱氧核苷酸的连接P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基连连 接接 ATGCATGC二、二、DNA分子的结构分子的结构两条链反向平行盘旋成双螺旋结构两条链反向平行盘旋成双螺旋结构1、结构特点：、结构特点：w脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧构成基脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧构成基本骨架；本骨架； 碱基排在内侧碱基排在内侧w碱基通过氢键连接成碱基对：碱基通过氢键连接成碱基对：w AT、GC2、碱基互补配对原则碱基互补配对原则若一个DNA分子有两千个脱氧核苷酸组

3、成，可形成多少种不同的DNA?DNA的 结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？第第3节节 DNA的复制的复制你能够根据你能够根据DNA分子的结构特分子的结构特点，推测点，推测DNA分子的复制方式吗？分子的复制方式吗？的复制的复制还是？还是？全保全保留复留复制制半保半保留复留复制制复制的推测复制的推测梅赛尔一斯特尔梅赛尔一斯特尔（Meselsonstahl）的实验）的实验动动脑动动脑：1 1、DNADNA肉眼肉眼看不见，如何才能分辨看不见，如何才能分辨DNADNA？2 2、离心后，重带、中带、轻带表示的、离心后，重带、中带、轻带表示的 DNADNA分子双链是分子双链是 怎样构成的？怎样构

4、成的？3 3、整个试验的亲代、子一代、子二代、整个试验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的细胞中提取的DNADNA离心结果说明了什离心结果说明了什么？么？半保留复制半保留复制如果是两条带如果是两条带说明了什么？说明了什么？（全保留复制）（全保留复制）据图归纳据图归纳复制的特点复制的特点有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期1.DNA复制发生在什么时期？复制发生在什么时期？模板模板DNA的每一条母链的每一条母链原料原料游离的游离的4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸能量能量ATP 酶酶 解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等2、复制的过程的基本条件、复制的过程的基本条件3、复制的过程、

5、复制的过程解旋解旋w子链的形成子链的形成w子代子代DNA分子的形成分子的形成 边解旋边复制边解旋边复制wDNA复制的原则复制的原则碱基互补配对碱基互补配对wDNA复制的特点复制的特点半保留复制半保留复制由此可总结出：由此可总结出：DNADNA复制的准确性如何保障？复制的准确性如何保障？w独特的双螺旋结构为复制提供模板独特的双螺旋结构为复制提供模板w碱基互补配对原则使复制准确无误碱基互补配对原则使复制准确无误DNADNA复制的意义？复制的意义？w使遗传信息从亲代传给子代，保持使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性，了遗传信息的连续性，w由于由于DNA分子复制的方式是半保留复制，所分子复

6、制的方式是半保留复制，所以每复制一次，新的以每复制一次，新的DNA分子都有一半新链分子都有一半新链一半旧链。一半旧链。w经过一次复制可得经过一次复制可得2个个DNA分子，两次可得分子，两次可得4个个DNA分子，依次类推，复制分子，依次类推，复制n次，可获次，可获得得2n个个DNA分子分子由由DNADNA分子复制可总结出以下规律：分子复制可总结出以下规律：二、二、DNA分子片段中的遗传信息分子片段中的遗传信息组成组成DNA分子的碱基有分子的碱基有4种：种：A、T、G、C组成组成DNA分子的碱基对有分子的碱基对有4种：种：AT、TA、GC、CG两个碱基对的组合方式有两个碱基对的组合方式有42=16

7、种种n个碱基对的组合方式有个碱基对的组合方式有4n种种1、原因、原因w碱基的排列顺序千变万化碱基的排列顺序千变万化多样性多样性 2、特性、特性w碱基的特定的排列顺序碱基的特定的排列顺序特异性特异性w碱基的排列顺序碱基的排列顺序遗传信息遗传信息DNA分子的分子的结构和结构和复制复制DNA分子的结构分子的结构DNA分子的复制分子的复制基本单位基本单位-脱氧核苷酸脱氧核苷酸双螺旋结构的主要特点双螺旋结构的主要特点复制的过程复制的过程复制的意义复制的意义碱基互补配对原则碱基互补配对原则小小 结结根据半保留复制和碱基互补配对原则根据半保留复制和碱基互补配对原则1、与复制有关的碱基计算、与复制有关的碱基计

8、算一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示，并图示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制解：解：答：答

9、：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有次后，共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链条脱氧核苷酸链，母链2条，条，子链子链2n+1 2条条有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算由由DNADNA分子中碱基互补配对原则可分子中碱基互补配对原则可总结出以下规律：总结出以下规律： 1 1、A=T C=G A=T C=G 两不互补配对的碱基比两不互补配对的碱基比例之和等于例之和等于50%50% 2 2、两不互补碱基之和的比值在整个、两不互补碱基之和的比值在整个DNADNA分子中为分子中为1 1，在两互补链中互为，在两互补链中互为倒数倒数A+G=T+C=50%或A+C=T+G=50% 3 3

10、、两互补碱基之和的比值在整个、两互补碱基之和的比值在整个DNADNA分分子中和它的任何一条单链中均相等子中和它的任何一条单链中均相等 4 4、一种碱基在两条链中所占的比例等、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半和的一半 5 5、两互补碱基之和的比值（、两互补碱基之和的比值（A+TA+T）/ /（G+CG+C）因）因DNADNA或生物的种类不同而不同或生物的种类不同而不同有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）= 两条链中互补碱基和与两条链碱基总

11、数之两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，比， 与任意一条链的这种比值相等。与任意一条链的这种比值相等。某生物细胞某生物细胞DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占分子数占2222，那么，胞嘧啶的分子数占：，那么，胞嘧啶的分子数占： A.11A.11 B.22B.22 C.28C.28 D.44D.44C.28C.28学生思维训练学生思维训练1 1：配对规律根据碱基互补配对原则，在根据碱基互补配对原则，在AGAG时，时，双链双链DNADNA分子中，下列四个式子中因生分子中，下列四个式子中因生物种类不同而不同的是：物种类不同而不同的是： A.(A+C)/(T+G) B.

12、(C+G)/(A+T)A.(A+C)/(T+G) B.(C+G)/(A+T) C.(A+G)/(C+T) D.A/T C.(A+G)/(C+T) D.A/T和和G/CG/CB.(C+G)/(A+T)B.(C+G)/(A+T)学生思维训练学生思维训练3 3：配对规律 有有15N标记的一个标记的一个DNA分子放在含有分子放在含有14N的培养基中复制三次，则含的培养基中复制三次，则含15N的的DNA分分子占全部子占全部DNA分子的比例和占全部分子的比例和占全部DNA分分子单链的比例依次是子单链的比例依次是 A. 1/4 、1/8 B. 1/2、1/4 C. 1/4 、1/16 D. 1/8、1/8

13、A. 1/4 、1/8学生思维训练学生思维训练5 5：复制规律解解：（1 1）由于含氮碱基由于含氮碱基700700对，对，14001400个个 （2 2）一条链上（）一条链上（A+TA+T）：（）：（C+GC+G）=2=2：5 5， 整个双链的比也是整个双链的比也是2 2：5 5，由此可求出，由此可求出A=T=200A=T=200 （3 3）复制两次共形成）复制两次共形成2 22 2个个DNADNA分子，分子，4 4个个 DNADNA分子共分子共800800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸个胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （4 4）800-200=600800-200=600 某生物的双链某生物的双链DNADNA分子共含有氮碱基分子共含有氮碱基700700对，对，其中一条链上（其中一条链上（A+TA+T）：（）：（C+GC+G）=2=2：5 5，问，问该该DNADNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是啶脱氧核苷酸的数目是 A.300A.300个个 B.400B.400个个 C.600C.600个个 D.1200D.1200个个C.600C.600个个学生思维训练学生思维训练6 6：配对规律