dna结构和复制与基因的本质

P脱氧核糖含氮碱基A 腺嘌呤G 鸟嘌呤C 胞嘧啶T 胸腺嘧啶一、 DNA分子的化学组成磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸基本单位：元素组成： C H O N P鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸GC TATGC四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链磷酸二酯键脱去 H2OAGCT2、 DNA分子的平面结构分子的平面结构氢键ATGC53 53DNA分子的空间结构分子的空间结构（ 1） 两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。1、 结构特点：（ 2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成 基本骨架 ； 碱基排在内侧。（ 3）碱基通过氢键连接成碱基对：A T、 GC2、 DNA多样性和特异性1）多样性在生物体内，一个最短 DNA分子也大约有4000个碱基对。请同学们计算 DNA分子有多少种？4 种 4n(n表示碱基对数 )4000碱基对排列顺序的千变万化， 构成了 DNA分子的多样性， 碱基对（脱氧核苷酸）排列顺序就是遗传信息， 从而 DNA能够储存了大量的遗传信息。2）特异性每个 DNA分子中的碱基对都有 特定排列顺序 ，又构成了每一个 DNA分子的特异性。不同生物中 (A+T)/(G+C)的值不同。3) 稳定性DNA分子中的 脱氧核糖 和 磷酸基团 交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的原则不变。思考：在一个 DNA分子中，哪些碱基比例较高，则该 DNA分子就比较稳定？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： A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。则在 DNA双链中： A = T ， G = C可引申为： 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。A+G=T+C=50% 即 A+G/T+C=1 双链 DNA分子中 A+T/G+C等于其中任何一条链的 A+T/G+C。A 1 T 2T 1 A2G 1 C 2C 1 G 2DNA双链A+TG+CA1+T1G1+C1A2 +T2G2 +C2= =例题 1、某双链 DNA分子中， G占 23%，求 A占多少？解析： 因为 DNA分子中， A+G=T+C。 所以， A=50%23%=27% 双链 DNA分子中，互补的两条链中 A+G/T+C互为倒数。 A1+G1T1 +C1 =a T2 +C2A2 +G2 =1/aA1+C1T1 +G1T2 +G2A2 +C2=例题 2、在 DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4， 上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5 ; 1A1 T2T1 A2G1 C2C1 G2DNA双链 双链 DNA分子中， A+T占整个 DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中 A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链 A+T是整个 DNA分子 A+T的一半。 = =A+TA+T+G+C A1+T1+G1+C1A1+T1A2+T2+G2+C2A2+T2A1+T1 （ A+T）12= =A2 +T2A1 T2T1 A2G1 C2C1 G2DNA双链例题 3、某双链 DNA分子中， A与 T之和占整个 DNA碱基总数的54%，其中一条链上 G占该链碱基总数的 22%。求另一条链上 G占其所在链碱基总数的百分含量 ?24%（ G+C）12G1+C1 G2 +C2= =A T=54% G+C=46% 例题 4、在含有四种碱基的 DNA区段中，有腺嘌呤 a个，占该区段全部碱基的比例为 b， 则 （ ) A.b0.5 B. b0.5C.胞嘧啶为 a 1/（ 2b） 1 D.胞嘧啶为 b(1/2 a)C例题 5、分析一个 DNA分子时，发现 30%的脱氧核苷酸含有A， 由此可知，该分子中一条链上 G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？ 40%例题 6、从某生物组织中提取 DNA进行分析 ,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46% ,又知 DNA的一条链 (H链 )所含的碱基中 28%是腺嘌呤 ,问与 H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( )、 26% 、 24% 、 14% 、 11% A二、 DNA的复制（一） DNA复制的方式对 DNA分子复制的推测 亲代子代1 2( ? ) ( ? )( ? ) ( ? )假设的复制的方式111 1 2222 方式：半保留复制 方式：全保留复制（二）对 DNA分子复制的推测沃森和克里克的推测 (假说 )复制时 ,DNA的双螺旋解开 .互补的碱基间氢键断裂分开的两条链作为模板 ,以碱基互补配对的原则合成新的一条链（三） DNA半保留复制的实验证据N15/N15DNA重链 DNAN14/N14DNA轻链 DNAN14/N15DNA中链 DNA实验的结果和预期的结果一致 ,说明克里克等所做的假设正确复制方式是半保留复制在氮源为 14N的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为 14N-DNA（ 对照）；在氮源为 15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为 15N-DNA（ 亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（ I和 II）， 用离心的方法分离得到的结果如下表所示， 请分析 ：对照 亲代 I II轻链 14N-DNA 全轻链1/2轻链中链全中链 1/2中链重链 15N-DNA全重链（ 1）由实验结果可以推出第一代（ I） 细菌 DNA分子中一条链是 ，另一条链是 。（ 2）中链含有氮元素是 。（ 3）将第一代（ I） 转移到含 15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的 DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是 。（ 4）上述实验表明 DNA分子复制的特点是 。 填空：14N ， 15N14N-DNA新链 15N-DNA母 链 0， 1/2， 1/2半 保留复制习题：15N链14N链重氮环境15N轻氮环境 14NAAATTTGGGGCCCA TCDNA平面模式图DNA复制过程思考： 1、 DNA复制需要哪些基本条件？ 2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代 DNA和亲代 DNA有何关系？AAATTTGGGGCCCA TCAGCTCGT游离的脱氧核苷酸与复制有关的酶注意，此处氢键将被打开 ！AAATTTGGGGCCCA TCCAGTCGT在酶的催化下氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的 能量能量 ，在 解旋酶解旋酶 的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫 解旋 。AAATTTGGGGCCCA TCCAGTCGT亲代 DNA的两条链分别作模板AAATTTGGGGCCCA TCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以 DNA复制特点之一是 :边解旋边复制通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上 已在复制AAATTTGGGGCCCA TCAAATTTGGGGCCCA TC一条子代DNA另一条子代 DNA形成两条完全相同的子代 DNAAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链 DNA 复制过程中形成的复制叉子代 DNA 半保留复制解链方向 半不连续性复制 （复制叉）3535353535领头链( leading strand )随从链( lagging strand )冈崎片段 （ Okazaki fragment）真核生物 DNA复制有多个复制起点双向复制二、 DNA的复制1、概念： 以亲代 DNA分子为模板合成子代 DNA的过程2、场所： 主要在细胞核，还可以