《dna分子的结构》PPT课件.ppt
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1、知识回顾知识回顾请学生回答下列问题:请学生回答下列问题:DNA是人体的遗传物质,中文全称是是人体的遗传物质,中文全称是,主要存在人体细胞的主要存在人体细胞的中。中。DNA也是一种大分子物质,是由也是一种大分子物质,是由五五种元素组成,种元素组成,DNA的基本单位是的基本单位是,每,每个基本单位又是由个基本单位又是由三部分组成?三部分组成?1.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、一、DNADNA模型建构模型建构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
2、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【模型建构模型建构1】: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1.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2.DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链长链。【模型建构模型建构2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链一、一、DNADNA模型建构模型建构3.奥地
3、利著名生物化学家查哥夫奥地利著名生物化学家查哥夫研究研究得出得出:腺嘌呤(腺嘌呤(A)=胸腺嘧啶(胸腺嘧啶(T)的量,)的量,鸟嘌呤(鸟嘌呤(G)=胞嘧啶(胞嘧啶(C)。)。【模型建构模型建构3】DNA双链双链1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.7.7.8.8.9.9.10.10.1.1.下面是下面是下面是下面是DNADNA的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字 写出图中写出图中写出图中写出图中1 11010的名称。的名称。的名称。的名称。5678109迁移训练迁移训练2143鸟嘌呤鸟
4、嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸碱基对碱基对氢键氢键脱氧核脱氧核苷酸链苷酸链1.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2.DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链长链。【模型建构模型建构3】DNA双链双链3.奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出:A=T,G=C。一、一、DNADNA模型建构模型建构一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析DNA分子中,外侧由什么连接而成?内侧是什么?分子中,外侧由什么连接而成?内侧是
5、什么?两条链之间碱基的连接有什么规律?两条链之间碱基的连接有什么规律?构成构成DNA的两条链有怎样的关系?的两条链有怎样的关系?【模型建构模型建构4】AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖APGPCPTP脱氧脱氧 核糖核糖脱氧脱氧 核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖1、DNA分子结构主要特点分子结构主要特点DNA分子是有分子是有条链组成,条链组成,盘旋盘旋成成结构。结构。交替连接,排列在外侧,交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;构成基本骨架;排列在内侧。排列在内侧。碱基通过碱基通过连接成碱基对,并遵循连接成碱基对,并遵循原则。原则。反向平行反向平
6、行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2一、一、DNADNA模型建构模型建构二、二、DNADNA模型分析模型分析2.比较不同组的比较不同组的DNA模型有什么不同模型有什么不同?3.DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿中的遗传信息蕴藏在哪儿?碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序不同碱基对的排列顺序中碱基对的排列顺序中【思考思考】1.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 AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请同请同学们计算学们计算DNADNA分子
7、有多少种?分子有多少种?4 种4000三三.DNA分子的特性分子的特性(3)稳定性)稳定性通过通过氢键氢键形成碱基对,双螺旋结构形成碱基对,双螺旋结构(1)多样性)多样性(2)特异性)特异性碱基对的碱基对的排列顺序千变万化排列顺序千变万化,构成,构成DNA分子的多样性分子的多样性碱基对的碱基对的特定排列顺序特定排列顺序,又构成了每一,又构成了每一个个DNA分子的特异性分子的特异性设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知: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=C
8、G=C可引申为:可引申为:嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C=50%A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNADNA双链双链双链双链有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算1、与、与DNA结构有关的碱基计算结构有关的碱基计算(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=11两条链两条链不互补的碱基不互补的碱基之和相等。之和相等。(A+G)/(A+T+G+C)=1/2两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于等于50%(1/2)。)。(A1+T1)/(A2+T2)=(G1+C1)/(G2+C2)=(A1+G1)/(T1+C1)=a,则(则(
9、A2+G2)/(T2+C2)=111/a一条链中一条链中互补碱基互补碱基的和等于另一条链中互补碱的和等于另一条链中互补碱基的和。基的和。一条链中一条链中不互补碱基不互补碱基的和之比等于另一条链中的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。这种比值的倒数。(A+T)/(A+T+G+C)=a,则(则(A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)=a两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比,两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比,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。化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构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主要特点主要特点 碱基互补配对原
10、则碱基互补配对原则DNA分子的多分子的多样性和特异性样性和特异性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架本骨架,碱基排列在内侧。,碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。成碱基对。碱基碱基4种、碱基对种、碱基对2种、排列顺序不同种、排列顺序不同A A C C G GA TT T G G C C T A结构结构第第3 3节节 DNADNA分子的复制分子的复制1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.7.7.8.8.9.9.10
11、.10.1.1.下面是下面是下面是下面是DNADNA的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字的分子结构模式图,在图的下面用文字 写出图中写出图中写出图中写出图中1 11010的名称。的名称。的名称。的名称。56781092143鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸碱基对碱基对氢键氢键脱氧核脱氧核苷酸链苷酸链1.概念:概念:2.场所:场所:3.时期:时期:4.条件条件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有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
12、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的两条母链的两条母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 DNADNA双双螺旋结构螺旋结构提供精确的模板提供精确的模板(1 1)边解旋边复制)边解旋边复制(2 2)半保留复制)半保留复制细胞核(主要)、线粒体、叶绿体细胞核(主要)、线粒体、叶绿体解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNADNA的复制的复制就是指以亲代就是指以亲代DNADNA为模板合
13、成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程DNADNA分子的复制过程:分子的复制过程:1、解旋、解旋2、以母链为模板进行、以母链为模板进行碱基配对碱基配对3、形成两个新的、形成两个新的DNA分子分子8.8.DNADNA分子的复制实质分子的复制实质(意义意义)?DNA DNA通过复制,使遗传信息从亲代传通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。给了子代,保持了遗传信息的连续性。如图是DNA的复制图解,请据图回答下列问题。(1)DNA复制发生在_期。(2)过程称为_。(3)指出中的子链_。(4)过程必须遵循_原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明D
14、NA的复制具有_的特点。(6)已知原来DNA中有100个碱基对,其中腺嘌呤40个,则复制4次,在复制过程中将需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)900如图为DNA分子复制的图解,请据图回答有关问题:(1)该过程发生在细胞分裂的_期;在“1”过程中,双螺旋链解开成两条单链,并以每一条单链为模板,图中作为模板的母链是_链(填字母)。采用_复制方式合成子代DNA分子。其空间结构仍然为:_(2)“2”所示的过程叫做_。其中,相应两个碱基之间是通过_连接成碱基对。这一过程必须遵循一定的规则,比如,母链上的碱
15、基是胸腺嘧啶,则与此相配对的碱基一定是_。(3)若在该DNA分子中,F链中的GC之和占碱基总数的46,那么,该DNA分子中A应占全部碱基总数的_。答案答案(1)间期F半保留复制双螺旋结构(2)碱基配对氢键腺嘌呤(或A)(3)27实验结论:实验结论:DNADNA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、DNADNA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/14N(1 1)半保留复制实验结果)半保留复制实验结果 全重全
16、重全中全中1414N/N/1414N N1515N/N/1414N N1515N/N/1515N N世代世代 1 2 3 1 2 3 轻轻中中重重 结果:三条带结果:三条带结果:三条带结果:三条带1 12 2轻轻1/21/2中中已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子(0代),转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下:DNA分子总数分子总数_只含只含15N的的DNA分子分子_含含15N14N的的DNA分子分子_只含只含14N的的DNA分子分子_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2根据半保留复制和碱基互补
17、配对原则根据半保留复制和碱基互补配对原则1、DNA复制有关的计算复制有关的计算一个一个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?如一个?母链多少条?子链多少条?如一个DNA含有含有A碱基的数目为碱基的数目为a,则需,则需该碱基多少?该碱基多少?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。ATGCCGATATGCCGATATGCC
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