《DNA的结构复制》PPT课件.ppt

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1、相关问题相关问题体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验实验实验者者格里菲思格里菲思艾弗里艾弗里实实验验过过程程实验实验结论结论加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌内有某种内有某种转化因子转化因子。S S型细菌内只有型细菌内只有DNADNA才是转化因子才是转化因子，DNADNA是遗传物质是遗传物质，蛋白质等其他物质蛋白质等其他物质不是遗传物质不是遗传物质。1.1.肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验（2 2）两个实验）两个实验相关问题相关问题（1 1）噬菌体的特点）噬菌体的特点2.2.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验专性寄生于细菌中；专性寄生于细菌中；由由双链双链DNADNA

2、和蛋白质外壳组成。和蛋白质外壳组成。（2 2）噬菌体侵染细菌的过程）噬菌体侵染细菌的过程模板：噬菌体模板：噬菌体DNADNA原料：细菌内原料：细菌内 脱氧核苷酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸氨基酸相关问题相关问题题型题型1 1：放射性同位素标记的出现：放射性同位素标记的出现2.2.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验例例2 2：如果用如果用1515N N、3232P P、3535S S标记标记T T2 2噬菌体后，让其侵染细菌，噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为（为（）A A 可在

3、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P P B B 可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N和和3535S S C C 可在可在DNADNA中找到中找到1515N N、3232P P和和3535S S D D 可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N相关问题相关问题题型题型2 2：同位素示踪法在生物学实验中的应用：同位素示踪法在生物学实验中的应用2.2.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验3 3H H标记亮氨酸，研究标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与分泌分泌蛋白的合成与分泌过程；过程；1818O O分别标记分别标记H H2 2O O和和COCO2 2，研究光合作用，研究

4、光合作用O O2 2的释放的释放；1414C C标记标记COCO2 2，研究光合作用，研究光合作用暗反应途径暗反应途径；3232P P、3535S S分别标记分别标记DNADNA和蛋白质，研究和蛋白质，研究噬菌体遗传物质噬菌体遗传物质；1515N N标记脱氧核苷酸，研究标记脱氧核苷酸，研究DNADNA分子的半保留复制分子的半保留复制。相关问题相关问题有细胞结构的生物：有细胞结构的生物：DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质无细胞结构的生物：无细胞结构的生物：DNADNA病毒：病毒：DNADNA RNA RNA病毒：病毒：RNARNA题型：对遗传物质的判断题型：对遗传物质的判断例例3 3：

5、含有遗传物质的细胞器是：含有遗传物质的细胞器是：含有核酸的细胞器是：含有核酸的细胞器是：（1 1）生物的遗传物质）生物的遗传物质线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体、核糖体 沃森、克沃森、克里克和英国里克和英国物理学家威物理学家威尔金斯因发尔金斯因发现生命的双现生命的双螺旋而荣获螺旋而荣获19621962年诺贝年诺贝尔生理学或尔生理学或医学奖。医学奖。左一：左一：威尔金斯威尔金斯 左三：克里克左三：克里克 左五：沃森左五：沃森组成组成DNA分子的基本单位是分子的基本单位是 。脱氧核苷酸脱氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脱氧核糖分子脱氧核糖1分子含氮碱基分子含氮碱基一

6、、一、DNADNA建构建构1分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸 =+.代表磷酸代表磷酸 S代表脱氧核糖代表脱氧核糖(含含S的一面向上的一面向上)代表代表4种碱基种碱基 代表连接各组分的化学键代表连接各组分的化学键 脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基A G C T磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖ACT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸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 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的名称。的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶胞嘧

7、啶2.腺嘌呤腺嘌呤3.鸟嘌呤鸟嘌呤4.胸腺嘧啶胸腺嘧啶5.脱氧核糖脱氧核糖6.磷酸磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对碱基对9.氢键氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC（1 1 1 1）DNADNADNADNA分子是由两条分子是由两条分子是由两条分子是由两条反反反反向平行向平行向平行向平行的脱氧核苷酸长链的脱氧核苷酸长链的脱氧核苷酸长链的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。盘旋而成的。盘旋而成的。盘旋而成的。（2 2 2 2）DNADNADNADNA分子中的分子中的分子中的分子中的脱氧核脱氧核脱氧

8、核脱氧核糖和磷酸交替连接糖和磷酸交替连接糖和磷酸交替连接糖和磷酸交替连接，排列，排列，排列，排列在外侧，构成在外侧，构成在外侧，构成在外侧，构成基本骨架基本骨架基本骨架基本骨架；碱基在内侧。碱基在内侧。碱基在内侧。碱基在内侧。（3 3 3 3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基氢键连结起来，形成碱基氢键连结起来，形成碱基氢键连结起来，形成碱基对，且对，且对，且对，且遵循碱基互补配对遵循碱基互补配对遵循碱基互补配对遵循碱基互补配对原则。原则。原则。原则。DNADNA双螺旋结构的双螺旋结构的主要特点主要特点相关问题相关问题分子的结构

9、分子的结构C C、H H、O O、N N、P P磷酸磷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸(4(4种种)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基双螺旋结构双螺旋结构腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）两条链反向平行两条链反向平行外侧为脱氧核糖与磷酸交替连接外侧为脱氧核糖与磷酸交替连接形成形成磷酸二酯键磷酸二酯键 基本骨架基本骨架内侧为碱基对，以内侧为碱基对，以氢键氢键相连相连碱基配对遵循碱基互补配对原则碱基配对遵循碱基互补配对原则（1 1）分子结构）分子结构脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链AAAAAAT TT TT

10、TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC你注意到了吗？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。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。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。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。稳定性稳定性：分子的结构分子的结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构碱基对的数目及排列顺序不同碱基对的数目及排列顺序不同碱基对特定的碱基对排列顺序碱基对特定的碱基对排列顺序多样性多样性：特异性特异性：DNA有关碱基数量的计算有关碱基数量的计算：通过观察通过观察DNA的结构我们可以发现：的结构我们可以发现：

11、A只能与只能与T配对，配对，G只能与只能与C配对，所以配对，所以A=T，G=C。两个式子相加得：两个式子相加得：A+G=T+C，即嘌呤数之和等于嘧啶数之和。即嘌呤数之和等于嘧啶数之和。同理可得：同理可得：A+C=T+G，即不互补的嘌呤数与嘧啶数之和相等。即不互补的嘌呤数与嘧啶数之和相等。相关问题相关问题分子的结构分子的结构例例5 5：某生物内的嘌呤碱基占总数的某生物内的嘌呤碱基占总数的44%44%，嘧啶碱基占总数的，嘧啶碱基占总数的56%56%，该生物不可能是（，该生物不可能是（）A A 烟草花叶病毒烟草花叶病毒 B T B T2 2噬菌体噬菌体 C C 大肠杆菌大肠杆菌 D D 酵母菌和人酵

12、母菌和人解答：解答：双链双链DNADNA分子：遵循碱基互补配对原则，分子：遵循碱基互补配对原则，A=TA=T，G=CG=C，即嘌呤数即嘌呤数=嘧啶数嘧啶数单链单链RNARNA分子：不遵循碱基互补配对原则分子：不遵循碱基互补配对原则B现学现用现学现用:某某DNA分子的碱基中，分子的碱基中，G的分子数的分子数占占22%，那么，那么T的分子数占（）的分子数占（）A、11%B、22%C、28%D、44%解析：解析：GT50%，T50%22%28%CDNA是由两条脱氧核苷酸链组成的，是由两条脱氧核苷酸链组成的，第一条链的第一条链的A与与第二条链的第二条链的T互补配对，互补配对，因此：因此：A1=T2同理

13、：同理：T1=A2 G1=C2 C1=G2所以：所以：A1+T1=A2+T2=1/2（A+T）G1+C1=G2+C2=1/2（G+C）因此：因此：（A1+T1）/（G1+C1）=（T2+A2）/（C2+G2）的一条单链中的一条单链中A AT/GT/GC C，上述比例，上述比例在其补单链和整个在其补单链和整个DNADNA分子分子中分别是（中分别是（）A A、和、和 B B、和、和1 1 C C、和、和D D、和、和1 1现学现用现学现用:解析解析:（A1+T1）/（G1+C1）=（T2+A2）/（C2+G2）C2.2.某某DNADNA分子有两条链，分别是分子有两条链，分别是a a链和链和b b链

14、，链，(1)(1)已知已知a a链上（链上（A AT T）/（C CG G），则），则b b链和整个链和整个DNADNA分子中（分子中（A AT T）/（C CG G）分）分别是多少？别是多少？(2)(2)已知已知a a链上（链上（A AC C）/（T TG G），则），则b b链和整个链和整个DNADNA分子中（分子中（A AC C）/（T TG G）分）分别是多少？别是多少？答案：答案：x x、x x答案：答案：1/x1/x、1 1一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测半保留复制半保留复制实验结论：实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的的复制是以半保留的方式进行的二、二、DNA

15、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据重带重带(下部下部)1515N/N/15N中带中带(中间中间)1515N/N/14N轻带轻带(上部上部)1414N/N/14N中带中带(中间中间)1515N/N/14NAAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在解旋酶的催化下在解旋酶的催化下氢键已被打开氢键已被打开DNADNA分子利用细胞提供的分子利用细胞提供的能量能量能量能量(ATP)(ATP)(ATP)(ATP)，在，在解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶的作用下，的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫把两条扭成螺旋

16、的双链解开，这个过程叫解旋解旋。AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT亲代DNA的一条链作为模板AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制在在DNA聚合酶的作用下聚合酶的作用下通过通过碱基互补碱基互补配对配对游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸结合到母链上结合到母链上已在复制AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC形成两条完全相同的子代DNAAAATTTGGGGCCCATC简单重复复制过程简单重复复制过程AAATTTGGGGCCCATC解旋，打开氢键。解旋，打开氢键。AAATTTGGGGCCCATC原亲代DNA

17、的单链以亲代DNA的一条单链为模板进行复制TTTGGCTCAAATTTGGGGCCCATCAAAGGCCA原亲代DNA的一条链形成两条子代DNATTTGGCTCAAATTTGGGGCCCATCAAAGGCCA新合成的另一条链所以DNA复制特点之二是:进行半保留复制DNADNA复制后产生的每个子代复制后产生的每个子代DNADNA分子中，都有一条分子中，都有一条单链是原单链是原DNADNA保留下来的，而另一条单链是新合成保留下来的，而另一条单链是新合成的。这种复制方式我们称其为的。这种复制方式我们称其为半保留复制半保留复制。分子的复制分子的复制（1 1）时间：）时间：（2 2）场所：）场所：（3

18、3）特点）特点:（4 4）条件：）条件：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期有丝分裂间期、减数第一次分裂间期主要在细胞核主要在细胞核边解旋边复制（过程）边解旋边复制（过程）半保留复制半保留复制 （结果）（结果）模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：亲代亲代DNADNA的两条母链的两条母链4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸ATPATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶(5)复制的复制的过程过程：A A、解旋解旋B B、合成子链合成子链C C、形成子代形成子代DNADNA（5 5）体外复制）体外复制PCRPCR技术技术条件：条件：模板、原料、能量、酶、温度、模板、原料、能量、酶、温

19、度、pHpH亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNA分子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个1.亲代母链与子代亲代母链与子代DNA链数之比为：链数之比为：2.含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子数分子数之比为：之比为：2/（2n+12）2/2n一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放在没有标分子放在没有标记的环境中培养记的环境中培养,复制复制5次后标记的次后标记的DNA分子占分子占DNA分子总数的分子总数的:1个

20、个DNA分子经过分子经过4次复制次复制,形成形成16个个DNA分子分子,其中不含亲代母链的其中不含亲代母链的DNA分子为分子为:个个 个个 个个 个个C C 一个被放射性元素标记双链一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌的噬菌体侵染细菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出若此细菌破裂后释放出n个个噬菌体噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的体占总数的C 假设将含有一对同源染色体的精原假设将含有一对同源染色体的精原细胞的细胞的DNA分子用分子用15N标记，并供给标记，并供给14N为原料，该细胞进行减数分裂产为原料，该细胞进行减数分裂产生的生的4个精子中，含个精子中，含1

21、5N标记的标记的DNA的精子所占比例为的精子所占比例为A.100%B.50%C.25%A 亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条条2条条2n+1-2条条3一个双链一个双链DNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代次自我复制，在第四代DNA分子中，共分子中，共有（有（）条长链，有（）条长链，有（）条第一代脱）条第一代脱氧核苷酸的长链氧核苷酸的长链 A2 B4 C8 D

22、16D A（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNA分子含有某种脱氧核分子含有某种脱氧核苷酸苷酸m个，则经过个，则经过n次复制后需要消次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：耗该脱氧核苷酸个数为：m（2 2n-n-1 1）（2006.滨洲模拟）某滨洲模拟）某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该个，则该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸腺嘧次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为啶脱氧核苷酸数为（a-m）（a-m）（a/2-m）（2a-m）C具有具有1000个碱基对的某个个碱基对的某个DNA分子区段分子区段内有内有600个腺嘌呤个腺嘌呤,若

23、连续复制两次若连续复制两次,则则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为C某一个某一个DNA的碱基总数中的碱基总数中,腺嘌呤为腺嘌呤为200个个,复制数次后复制数次后,消耗周围环境中消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个个,该该DNA分子已经复制了几次分子已经复制了几次(是第几代是第几代)A.三次三次(第四代第四代)B.四次四次(第五代第五代)C.五次五次(第六代第六代)D.六次六次(第七代第七代)B（2006.济宁期末）某双链济宁期末）某双链DNA分子分子中共有含中共有含N碱基碱基1400个，其中一条单个，其中一条单链上（链上（A+T）：（：（C

24、+G）=2：5。问。问该分子连续复制两次共需游离的胸该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腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是个个 个个 个个 个个C 一双链一双链DNA分子中分子中G+A=140个，个，G+C=240个，在以该个，在以该DNA分子为模分子为模板的复制过程中共用去板的复制过程中共用去140个胸腺嘧个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该啶脱氧核苷酸，则该DNA分子连续分子连续复制了几次复制了几次次次 次次 次次 次次C 一双链一双链DNA分子分子,在复制解旋时在复制解旋时,一一条链上的条链上的G变成了变成了C,则则DNA经经n次复次复制后制后,发生差错的发生差错的DNA占占n-1 n n

25、+1A基因与基因与DNA的关系的关系一个一个DNA分子中有许多基因；分子中有许多基因；每个基因都是特定的每个基因都是特定的DNA片段，并有着特定片段，并有着特定的遗传效应。的遗传效应。基因的定义：是有遗传效应的基因的定义：是有遗传效应的DNA片段。片段。基因A基因B基因C含有含有3个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图遗传效应遗传效应:能复制能复制,传递和传递和表达性状表达性状的过程。的过程。染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体是染色体是DNADNA的载体的载体每个染色体上有每个染色体上有1 1个或个或2 2个个DNADNA基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DN

26、ADNA片段片段每个每个DNADNA分子上含有多个基因分子上含有多个基因是遗传物质的结是遗传物质的结构功能单位构功能单位是主要的遗传物质是主要的遗传物质每个基因含有多个脱氧核苷酸每个基因含有多个脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息顺序代表遗传信息本节小结本节小结染色体染色体DNA蛋白质蛋白质基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸生物性状的体现者生物性状的体现者生物遗传的基本结构与功能单位生物遗传的基本结构与功能单位DNADNA的基本组成单位的基本组成单位有遗传效应有遗传效应的的DNADNA片段片段线性排列线性排列控制控制包含包含许多许多包含包含许多许多相关问题相关问题3.3.基因基因1 1个个 2 2个个DNADNA、基因的主要载体、基因的主要载体