DNA分子的结构复制.pptx

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1、脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸第1页/共63页二、二、DNADNA分子的结构分子的结构、DNADNA的化学组成的化学组成脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸C C、H H、O O、N N、P P脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸复习提问复习提问DNADNA全称是；全称是；DNADNA的基本组成的基本组成元素是；组成元素是；组成DNADNA的基的基本单位是。本单位是。第2页/共63页DNADNADNADNA的基本单位脱氧核苷酸的基本单位脱氧核苷酸的基本单位脱氧核苷酸的基本单位脱氧核苷酸脱氧核糖含氮碱基磷酸腺嘌呤鸟嘌呤（A）（G）胸腺嘧啶胞嘧啶（T）（C）脱氧核苷酸

2、的组成成分:组成脱氧核苷酸的含氮碱基：复习提问复习提问第3页/共63页鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟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胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸AGCT脱氧核苷酸的种类：第4页/共63页第5页/共63页磷酸二酯键磷酸二酯键四种含N碱基请问标注的核苷酸请问标注的核苷酸怎么命名呢？怎么命名呢？胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤第6页/共63页AAAAAAT TT TT TGG

3、GGGGGGCCCCCCAAT 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分子中的脱氧核分子中的脱氧核分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，排列糖和磷酸交替连接，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）两

4、条链上的碱基通两条链上的碱基通两条链上的碱基通两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循基对，且遵循基对，且遵循基对，且遵循碱基互补配碱基互补配碱基互补配碱基互补配对原则。对原则。对原则。对原则。DNA双螺旋结构的主要特点第7页/共63页AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构两条链的关系？两条链的关系？第8页/共63页AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接

5、 构成基本骨构成基本骨架架 “扶手扶手”外侧：外侧：第9页/共63页AAAAAAGGGGCCCCAADNADNA平面结构平面结构T TT TT TGGGGCCT TCC碱基对碱基对碱基碱基 “阶梯阶梯”内侧内侧:2 2条链上的碱基通条链上的碱基通过过_连接成碱基对连接成碱基对碱基互补配对原则A与T配对；GG与与C C配对配对A =T /G C？氢键氢键T TT TGGCCCCT TGGT T第10页/共63页AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC注意：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。第11页/共63页

6、AAAAAAT TT TT TGGGGGGCCCCAAT TCC磷酸脱氧核糖含氮碱基CCGG碱基对氢键第12页/共63页12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中110的名称。第13页/共63页图的上半部分是以超高分图的上半部分是以超高分辨率扫描式电子显微镜拍辨率扫描式电子显微镜拍到的照片。到的照片。图的下半部分是图的下半部分是DNADNA的人工的人工模型。模型。从图上可辨认出从图上可辨认出从图上可辨认出从图上可辨认出DNADNADNAD

7、NA是由两条链交缠在是由两条链交缠在是由两条链交缠在是由两条链交缠在一起的螺旋结构一起的螺旋结构一起的螺旋结构一起的螺旋结构第14页/共63页DNA的 结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，相应的，相应的有四种脱氧核苷酸有四种脱氧核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮磷酸、脱氧核糖、含氮碱基碱基两条长链：两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构第15页/共63页DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1 1）多样性：）多样性：碱基对

8、的排列顺序的千变万化，构碱基对的排列顺序的千变万化，构成了成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。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个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请同学们计算。请同学们计算DNADNA分子有分子有多少种？多少种？4 4 种种400040002 2）特异性）特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的分子的特异性。特异性。3)3)稳定性稳定性具有规则的双螺旋结构具有规则的双螺旋结构第16页/共63页化学

9、组成的双螺旋结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类：种类：四种四种 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性分子的特性：稳定性、多样性和特异性由两条由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而的脱氧核苷酸长链盘旋而成。成。外侧由外侧由脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替连接构成交替连接构成基本基本骨架骨架，碱基碱基排列在排列在内侧内侧。DNA分子两条链上的碱基通过分子两条链上的碱基通过氢键氢键连接成连接成碱基对。碱基对。第17页/共63页课堂练习：1、DNA完全水解，得到的化学物质是（）A氨基酸，葡萄糖，含氮碱基 B氨基酸，核苷酸，葡萄糖C核糖，含氮碱基，磷酸

10、 D脱氧核糖，含氮碱基，磷酸2、下列制作DNA螺旋模型中，连接正确的是（）DD第18页/共63页A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNADNA双链双链第19页/共63页第20页/共63页第21页/共63页第22页/共63页第23页/共63页第24页/共63页温故知新：温故知新：1.DNA的基本组成单位是的基本组成单位是 ，根据根据 的不同可分为的不同可分为 种。种。2.DNA双螺旋结构的特点有哪些？双螺旋结构的特点有哪些？碱基之间遵循什么原则？碱基之间遵循什么原则？脱氧核苷酸脱氧核苷酸4两条链 反向平行 双螺旋脱氧核糖和磷酸交替连接排列在 外侧，构成基本骨架碱基通过氢键形成碱基对，

11、排列 在内侧，遵循碱基互补配对原则碱基碱基第25页/共63页瞧瞧!我们爷俩长的，咋就这么像呢？我们爷俩长的，咋就这么像呢？第26页/共63页小样小样!我们爷俩才是传奇！我们爷俩才是传奇！第27页/共63页第三节：第三节：DNADNA的复制的复制第28页/共63页（一一）提出问题：提出问题：DNADNA是怎样进行复制的？是怎样进行复制的？一、探究一、探究DNADNA的复制的方式的复制的方式（二二）作出作出假说假说:DNADNA是半保留复制（三三）演绎推理：演绎推理：亲子代DNADNA的组成第29页/共63页亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子亲代亲代亲代亲代DNADNADNA

12、DNA分子分子分子分子半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制第30页/共63页（四）（四）DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据采取的实验方法：半保留复制预测的实验结果：离心试管内出现3 3条不同位置的带同位素标记法同位素标记法第31页/共63页第32页/共63页亲代亲代 重型重型DNA(DNA(DNA(DNA(全部全部)，离心后位于试管的，离心后位于试管的底部底部子一代子一代 15151515N N N N 15151515N N N N15151515N N N N 14141414N N N N15151515N N N N 14141414N N N N中中DNADNA

13、DNADNA，离心后位于试管的，离心后位于试管的中部中部15151515N N N N 14141414N N N N15151515N N N N 14141414N N N N14141414N N N N 14141414N N N N14141414N N N N 14141414N N N N的中的中DNADNADNADNA，的轻的轻DNADNADNADNA，离心后，离心后一半一半位于试管的位于试管的中部中部，一半一半位于试管的位于试管的底部底部第33页/共63页1515N/N/1515N N-重型DNADNA(全部全部)1515N N/1515N N-重型DNADNA(1/2)(1

14、/2)(1/2)(1/2)1515N N/1515N N-重型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)子一代子一代 子二代子二代 亲亲 代代 1414N N/1414N N-轻型DNADNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)第34页/共63页 全重全重全中14N/14N15N/14N15N/15N 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代轻轻中中重重（五五）得出结论得出结论:DNADNA复制的方式：半保留复制半保留复制第35页/共63页【小结】提出假说提出假说演绎推理演绎推理验证假说验证假说假

15、说演绎（2 2）DNADNA复制是半保留复制（3 3）根据假说演绎复制后 子代DNADNA可能的情况（4 4）设计实验进行验证（1 1）DNADNA是如何进行复制的？提出问题（5 5）DNADNA复制方式是半保留复制 得出结论第36页/共63页1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件主要是主要是(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的两条母链片段的两条母链片段游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等

16、细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体三、三、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P5454）（1）真核生物：）真核生物：（2）原核生物：）原核生物：（3）病毒：）病毒：宿主细胞内宿主细胞内细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体拟核、细胞质（如：质粒的复制）拟核、细胞质（如：质粒的复制）第37页/共63页5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNADNA

17、DNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454三、三、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P5454）第38页/共63页解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）复制:以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成第39页/共63页复制过程复制过程:第40页/共63页5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制

18、原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNADNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454三、三、DNADNA分子复制的过程（分子复制的过程（P P5454）第41页/共63页边边解解旋旋复复制制半半保保留留复复制制多多起起点点复复制制第42页/共63页基础训练基础训练1下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母链为模板进行

19、碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋状结构。A.B.C.D.D第43页/共63页2DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量A3DNA分子复制能准确无误地进行原因是（分子复制能准确无误地进行原因是（）A碱基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构CDNA的半保留复制的半保留复制DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B第44页/共63页一个亲代DNA分子经n次复制后，则（）DNA分

20、子数子代DNA分子数：含亲代母链的DNA分子数：不含亲代母链的DNA分子数：2n个2个2n-2个规律规律总结总结第45页/共63页一个亲代DNA分子经n次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条2条2n+1-2条规律规律总结总结第46页/共63页能力应用能力应用 一个有N15标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后，子代DNA分子中：被标记的DNA分子占DNA分子总的 。含14N的DNA分子有 个 1/1632第47页/共63页（3）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制

21、后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m（2 2n n-1-1）规律规律总结总结m.2 2n-1n-1第48页/共63页 某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A.7（a-m）B.7（a/2-m）C.8（a-m）D.8（2a-m）B第3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为？4a能力应用能力应用？第49页/共63页第50页/共63页第四节第四节 基因是有遗基因是有遗传效应的传效应的DNADNA片段片段第51页/共63页本节知识点本节知识点基因与DNA的关系（重点）基因的概念（重点）DNA片段中的遗传信

22、息（难点）第52页/共63页1条染色体1个DNA1条染色体2个DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNA的载体的载体DNA与染色体的关系与染色体的关系第53页/共63页黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红眼深红眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蝇某一条染色体上的几果蝇某一条染色体上的几个基因个基因基因与染色体的关系基因与染色体的关系基因在染色体上，基因在染色体上，一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因第54页/共63页基因、染色体、DNA、性状的关系1条染色体1或2个DNA基因基因？多个多个？性状性状第55页/共63页资料分析资料分析资料一：资料一

23、：大肠杆菌大肠杆菌DNA碱基对：碱基对：4.7106 基因碱基对：基因碱基对：4.4106基因碱基总数基因碱基总数小于小于DNADNA碱基总数碱基总数第56页/共63页人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是24条染色体（条染色体（22条常条常染色体染色体+X+Y）上）上DNA的碱基序列。其中，每条的碱基序列。其中，每条染色体上有一个染色体上有一个DNA分子，分子，24个个DNA分子大约分子大约有有31.6亿个碱基对亿个碱基对，共有，共有基因数约为基因数约为3万个万个，其，其中，中，构成基因的碱基数构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超占碱基总数的比例不超过过2%。资料三一个一个DNA上含有

24、多个基因，上含有多个基因，基因是基因是DNA的片断。的片断。第57页/共63页图图B B：正常光线（左）及紫外线：正常光线（左）及紫外线照射下（右）的照射下（右）的4 4只小鼠，其中只小鼠，其中3 3号小鼠为对照组，号小鼠为对照组，第第1 1、2 2、4 4号号小鼠转入了绿色荧光基因小鼠转入了绿色荧光基因图图A：发出：发出绿色荧光绿色荧光的海蜇的海蜇海蜇的海蜇的DNA分子上有一段长分子上有一段长度为度为5170个碱基对的片段个碱基对的片段绿色荧光基因绿色荧光基因资料二海蛰中的绿色荧光基因在小鼠中表海蛰中的绿色荧光基因在小鼠中表达，能控制生物性状达，能控制生物性状第58页/共63页进来科学研究发

25、现进来科学研究发现,小鼠体内小鼠体内HMGICHMGIC基因与肥基因与肥胖直接相关胖直接相关,具有具有HMGICHMGIC基因缺陷基因缺陷的实验鼠与的实验鼠与作为作为对照的小鼠对照的小鼠,吃同样多的高脂肪食物吃同样多的高脂肪食物,一一段时间后段时间后,对照组的小鼠变得十分肥胖对照组的小鼠变得十分肥胖,而实而实验鼠体重维持正常。验鼠体重维持正常。基因控制性状的表达基因控制性状的表达资料四第59页/共63页上述资料分析总结上述资料分析总结基因与基因与DNA的关的关系系一个一个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，并有着特定的遗传效应。片段，并有着

26、特定的遗传效应。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。第60页/共63页 遗传信息遗传信息:基因基因的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸(碱基对碱基对)的的排列顺序排列顺序。DNADNA分子的分子的多样性多样性:碱基排列顺序的碱基排列顺序的千变万化千变万化 DNA DNA分子的分子的特异性特异性:碱基的碱基的特定特定排列顺序排列顺序DNADNA分子的多样性与特异性分子的多样性与特异性是是生物多样性和特异性的生物多样性和特异性的物质基础物质基础总结总结第61页/共63页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DNADNA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构功能单位是遗传物质的结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第62页/共63页感谢您的欣赏！第63页/共63页