第四章 第二节 DNA的结构和复制.ppt

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1、第第2 2节节 DNADNA的结构和的结构和DNADNA的复制的复制脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸A A G G C C T T复习提问复习提问（一）（一）DNADNA分子的结构分子的结构1、DNA的基本单位脱氧核糖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A A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸G GC CT T脱氧核苷酸的种类四四种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸DNA空间结构模型（1 1）双螺旋外侧）双螺旋外侧2 2、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构主链主链-脱氧核甘酸聚合而成脱氧核甘酸聚合而成l l脱氧核糖与磷酸交替排

2、脱氧核糖与磷酸交替排列，构成基本骨架列，构成基本骨架l l两条主链呈反向平行两条主链呈反向平行l l盘绕成规则的盘绕成规则的双螺旋双螺旋（2 2）双螺旋内侧）双螺旋内侧2 2、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构l碱基对：碱基对：l l碱基排列在链的内碱基排列在链的内侧侧,两条链通过碱基两条链通过碱基间形成的间形成的氢键相连相连l碱基互补配对原则碱基互补配对原则（A-TA-T，G-CG-C）l lA-TA-T之间两个氢键；之间两个氢键；C-GC-G之间三个之间三个氢键A AG GC CT T氢键氢键A AT TG GC C平面结构平面结构N NH HN NN NN NN NH HH HOON

3、NNHNHOOCHCH3 3H HAT腺嘌呤胸腺嘧啶氢键氢键N NN NNHNHOOH HH HOON NH HN NN NN NN NH HH HH HGC鸟嘌呤胞嘧啶3、几个重要数值l lDNADNA分子直径分子直径2 2nmnml l大沟、小沟。两个大沟间大沟、小沟。两个大沟间（螺旋一圈）的垂直距离（螺旋一圈）的垂直距离3.43.4nmnm（1010-9-9m m）；螺旋一）；螺旋一圈有圈有1010个碱基对（个碱基对（2020个碱个碱基）；相邻碱基对的垂直基）；相邻碱基对的垂直距离距离0.340.34nmnml l相邻碱基对彼此相差相邻碱基对彼此相差36363.4nm10个碱基对个碱基对

4、4、DNA多样性和特异性 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱个碱基对，碱基对有：基对，碱基对有：A-TA-T、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-G。请同学。请同学们计算们计算DNADNA分子有多少种？分子有多少种？l l多样性：多样性：多样性：多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。l l特异性：特异性：特异性：特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。44000种设DNA一条

5、链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则，可知碱基数目：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，G G2 2=C=C1 1。则在DNA双链中：A=T A=T，G=CG=C可引申为：可引申为：嘌呤总数等于嘧啶总数等于碱基总数的一半嘌呤总数等于嘧啶总数等于碱基总数的一半A+G=T+C=(A+T+G+C)/2A+G=T+C=(A+T+G+C)/2A1T2T1A2G1C2C1G2DNADNA双链双链碱基互补配对原则的运用碱基互补配对原则的运用练一练练一练l1 1、某双链、某双链DNADNA分子中，鸟嘌呤占分子中，鸟嘌呤占23%23%，求腺嘌呤占，求腺

6、嘌呤占多少？多少？l2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例上述比例在其互补链和整个在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？l3 3、若、若DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+T/G+C=0.4A+T/G+C=0.4，上述比例上述比例在其互补链和整个在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？27%27%2.52.5、1 10.4 0.4 0.40.4对对DNADNA分子复制的推测：分子复制的推测：Watson Watson 和和CrickCrick发表了发表了DNADNA双

7、螺旋模型之后不久，双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了于同年又紧接着发表了DNADNA半保留复制的复制机理，半保留复制的复制机理，Watson Watson 和和CrickCrick认为：认为：“DNADNA复制时连接互补链的氢键复制时连接互补链的氢键必须断裂，两条链还必须解缠和分离。分离的两条单必须断裂，两条链还必须解缠和分离。分离的两条单链作为模板，游离的核苷酸按照碱基互补配对原则，链作为模板，游离的核苷酸按照碱基互补配对原则，通过形成氢键自动地结合到它上面通过形成氢键自动地结合到它上面”。这就是。这就是DNADNA复制复制的的半保留复制半保留复制。19581958年年Meselson

8、Meselson-Stahl-Stahl的的实验实验15N15N14N15N14N15N14N15N14N15N14N14N14N14NDNADNA分子分子的复制过程：的复制过程：解：解旋酶旋酶催化催化解旋解旋模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用游离聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）的脱氧核苷酸进行）复制复制：以母链为模板进行碱基配对：以母链为模板进行碱基配对母母链（旧链）链（旧链）子链（新链）子链（新链）：组成组成复制后的复制后的DNADNA同时进行同时进行1、概念：2、场所：3、时期：4、条件：5、复制原则：6、复制过程及特点：7、复制的生物学意义：DNADNA分子的复

9、制分子的复制以以亲代亲代DNADNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNADNA的过程。的过程。细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：DNADNA的两条链的两条链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T）ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 碱基互补配对原则碱基互补配对原则（保证了复制的准确进行）（保证了复制的准确进行）（1）边解旋边复制（2）半保留复制半保留复制使遗传信息在传递过程中保持了连续性