DNA分子的结构与复制

第18讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段,考纲要求：1、DNA分子结构的主要特点（）2、DNA分子的复制（）3、基因的概念（）,C、H、O、N、P,A、T、G、C,脱氧核糖,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,DNA分子双螺旋,一、DNA的分子结构,2条链,1、DNA分子的平面结构,氢键,碱基互补配对原则,1观察DNA分子结构模型，分析其空间结构,(1)空间结构分析,磷酸和脱氧核糖,反向,双螺旋,氢键,T,C,思考：碱基对A-T，C-G的比例和DNA的稳定性有什么关系？,C-G碱基对比例越高，稳定性越高，解旋时需要的温度高,构成基本骨架,氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为_；若已知A有m个，则氢键数为_。,2n3n,3nm,A,DNA分子结构模式图信息解读,(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。,(2)碱基、磷酸、脱氧核糖之间的数量关系为,2,111,（3）一条脱氧核苷酸链上的碱基通过_相连,-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-,（4）磷酸、脱氧核糖之间的化学键为磷酸二酯键，用 处理可切断，用 处理可连接，还可用,限制酶,DNA连接酶,DNA聚合酶连接。,（4）每个脱氧核糖连接_个磷酸，_个碱基；,1或2,1,由一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是（ ） A.3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 B.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶 C.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 D.2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶,C,2012山 如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述,A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，的形成需要连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,D,1 判断正误(2)DNA单链上相邻碱基以氢键连接 ()(3)DNA单链上相邻碱基与磷酸基相连接()(4)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的,题组一DNA分子的结构及相关计算,5DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 6DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的7两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 8DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，GC,思考.在一个DNA分子中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24，胸腺嘧啶占30，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ）A12%、34% B.21%、24%C. 34%、12%D.58%、30%,C,100,100,先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律,设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，以ATA1A2T1T2,n%。,配对的两种碱基之和在单、双链中所占比例相等,1.若DNA分子的一条链中(AT)/(CG)=a，则和该DNA单链互补的单链片段中 (AT)/(CG)的比值为 Aa B1/a C1 D1-1/a2.在双链DNA分子中，当(A+G)/(T +C)在一条多脱氧核苷酸链上的比例为0.4时，则在另一互补链和整个DNA中，这种比例分别是 0.4，1 B. 1 ，1 0.6，1 D. 2.5，1,D,A,4.在某双链DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤的分子数占22%，则胸腺嘧啶的分子数占（ ） A.11% B.22% C.28% D.44%,3.一段多核苷酸链中的碱基组成为：35的A、20的C、35的G、10的T。它是一段 A双链DNA B单链DNA C双链RNA D单链RNA,B,C,5.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（ ）A.4000个和 900个 B.4000 个和1800个 C.8000个和 1800个 D.8000 个和3600个,C,6 下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是,A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作用于部位，限制性核酸内切酶只 作用于部位,100,100,B,7.若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则C的个数为,(pm/2n)p,二、 DNA分子的复制,第18讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段,第二课时,（一）“回扣基础”,(二)DNA复制的研究方法,(三)DNA半保留复制的知识应用,亲代DNA,有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,解旋后两条母链,游离的4种脱氧核苷酸,ATP,DNA聚合酶,解旋,DNA聚合,半保留复制,边解旋边复制,连续性,（一）“回扣基础”,亲代,子,例1. 2014海南，25关于核酸生物合成的叙述， 错误的是()ADNA的复制需要消耗能量BRNA分子可作为DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂 前期,D,2DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸。,4DNA复制是细胞增殖的物质基础， 在细胞周期的分裂期，没有DNA的复制。,例2 . 判断题,5.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子,8.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链,3.影响酶活性和影响细胞呼吸的因素都会影响DNA的复制,7DNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板,1DNA的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板。,6.体内DNA复制时，DNA双螺旋结构全部解开后， 开始DNA的复制,大肠杆菌,同位素示踪技术和离心技术,DNA以半保留的方式复制,(二)DNA复制的研究方法,(4)实验过程(如图),15N标记的亲代双链DNA(15N/15N),一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N),两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N),与预期的相符,DNA以半保留的方式复制,亲代DNA,第一代 DNA,第二代DNA,DNA以半保留的方式复制,为了更好理解DNA复制,请同学们用短直线代表DNA，画出上述实验中大肠杆菌的一个15N标记的DNA分子在14N的培养液中连续复制3代的简图。（请用不同顔色的笔表示不同同位素）,亲代,第一代,第二代,第三代 ,无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有 ，原来母链也永远只有 条。,两个,2,例题2 : 用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为 ，则含有15N的链占全部DNA单链的比例是,15,15,15,15,15,15,14,14,14,14,14,14,14,14,1/4,1/8,(三)、DNA半保留复制的知识应用,第一类问题：放射性元素标记亲代DNA，求复制后子代DNA带有标记的比例：,例3.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基AGTC1234，若该分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是A.200个 B.300个 C.400个 D.800个,C,第二类问题：求复制所需碱基数量：,复制N次共需要某碱基数量,m(2n1),第N次所需要某碱基的数量,m2n1,C,例5.女性子宫癌细胞中最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4mmin，但复制过程的完成仅需4min左右，这主要是因为（ ）A边解旋边复制 B半保留方式复制 C有许多复制起点 D每个复制起点双向复制,C,【训练1】如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。(1)从图1可以看出，DNA分子复制是_。(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是_ _等，DNA解旋酶的作用是_。(3)图1生物的DNA复制方式的意义是_。,多起点、双向复制、边解旋边复制,模板、能量、脱氧核苷酸、酶,打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链,提高了复制速率,（3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因_。,【训练2】2016.新课标卷.29(3)(4分),一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记,基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,1个或2个,DNA,主要的,有遗传效应的DNA片段,很多个,线性,成千上万个脱氧核苷酸,遗传信息,_,生物性状,线粒体、叶绿体,提醒对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，无染色体。,判一判,1构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等,2某DNA片段中有100个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为2100种,3不同DNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同,4.下列有关基因的叙述，不正确的是()A可以准确地复制B能够储存遗传信息C是4种碱基对的随机排列D是有遗传效应的脱氧核苷酸序列,答案C,5.基因是有“遗传效应的”DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义()A能控制一种生物性状的表现B能控制一种蛋白质的合成C能决定一种氨基酸的位置D能转录成一种mRNA,答案C,6下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述，错误的是 ()A每条染色体上含有一个或两个DNA，一个DNA分子上含有多个基因B生物的遗传中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为C三者都是生物细胞内的主要遗传物质D三者都能复制、分离和传递,(3)与生物多样性的关系：DNA多样性决定,蛋白质多样性体现,生物多样性。,2DNA分子的多样性与特异性,(1)多样性：,碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千变万化，,(2)特异性：,每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。,1.下列叙述中不正确的是（）A.DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性B.生物界的丰富多彩，起决定作用的是DNA的多样性C.体现生物界多样性的是蛋白质的多样性D.没有RNA的多样性，就没有蛋白质的多样性,A,判断下列有关基因的说法是否正确,1