DNA分子的结构与复制一轮复习学习课程

1、核酸的结构和功能1.核酸是生物的遗传物质，因主要存在于细胞核中呈酸性而 得名。2.包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。3.DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是极少数不含DNA的病毒的遗传物质。4.化学元素组成：C、H、O、N、P5.基本组成单位：核苷酸DNA脱氧（核糖）核苷酸RNA核糖核苷酸第1页/共34页第一页，编辑于星期五：十六点 五十二分。全称全称五碳糖五碳糖碱基碱基基本单位基本单位主要存在主要存在位置位置结构结构功能功能脱氧核糖核酸核糖核酸脱氧核糖核糖、脱氧核苷酸（4种)核糖核苷酸 (4种）细胞核细胞质规则的双螺旋结构单链主要的遗传物质少数病毒的遗传物质第2页/共3

2、4页第二页，编辑于星期五：十六点 五十二分。判断下列生物中所含核苷酸的种类与数量： 噬菌体：( )种，为 核苷酸 烟草花叶病毒：( )种，为 核苷酸 烟草细胞：( )种，为 核苷酸核糖脱氧(核糖)4484种脱氧(核糖) 4种核糖核苷酸问题回顾：问题回顾：第3页/共34页第三页，编辑于星期五：十六点 五十二分。4 4、构成、构成DNADNA的核苷酸有几种？的核苷酸有几种？问题讨论：问题讨论：1 1、构成、构成 DNA DNA 的的 碱碱 基有几种？基有几种？3 3、构、构 成核成核 酸酸 的的 碱基有几种？碱基有几种？5 5、构成、构成RNARNA的核苷酸有几种？的核苷酸有几种？6 6、构成核、

3、构成核 酸的核苷酸有几种？酸的核苷酸有几种？2 2、构、构 成成 RNA RNA 的的 碱基有几种？碱基有几种？(4)(8)(4)(4)(5)(4)第4页/共34页第四页，编辑于星期五：十六点 五十二分。DNADNA分子的结构分子的结构和复制和复制第5页/共34页第五页，编辑于星期五：十六点 五十二分。复习目标导航复习目标导航1.识记DNA分子的基本组成单位及其化学组成2.理解DNA分子结构及特点3.理解DNA分子的复制过程及意义4.掌握碱基互补配对原则并熟练计算第6页/共34页第六页，编辑于星期五：十六点 五十二分。一 、DNA分子的结构1.化学组成：由4种脱氧核苷酸组成的一种高分子化合物。

4、第7页/共34页第七页，编辑于星期五：十六点 五十二分。DNADNA的化学组成的化学组成（1 1）脱氧核糖碱基磷酸AGCT基本单位脱氧核苷酸基本单位脱氧核苷酸12345第8页/共34页第八页，编辑于星期五：十六点 五十二分。DNADNA的化学结构的化学结构（2 2）连连 接接 ATGCATGC3-5磷酸二酯键氢键5533第9页/共34页第九页，编辑于星期五：十六点 五十二分。问题：问题：DNA分子的空间分子的空间结构有哪些特点呢？结构有哪些特点呢？沃森和克里克认为：DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。2、DNA的立体结构：第10页/共34页第十页，编辑于星期五：十六点 五十二分。DNA分子

5、空间结构主要特点分子空间结构主要特点DNA分子是有 条链组成， 盘旋成 结构。 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原则。反向平行反向平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第11页/共34页第十一页，编辑于星期五：十六点 五十二分。结构特点 1、每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构 2、脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变 3、碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定 4、DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱 基互补配对原则 5、每个特定DNA分子碱基对的数量和顺序不变稳定性:特异性:多样性:碱基对的

6、排列顺序千变万化每个特定的DNA分子中都是特定的碱基对排列顺序第12页/共34页第十二页，编辑于星期五：十六点 五十二分。DNA的结构： 5种元素3类物质4种基本单位2条链1种结构 第13页/共34页第十三页，编辑于星期五：十六点 五十二分。碱基比例的计算和应用:1. DNA双双链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量相等相等(A=T 、C=G) ； DNA单单链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量不一定相等不一定相等 （A T、C G） 2. . 双链DNADNA分子中，互补的两碱基之和与全部碱基的比等于其任何一条单链中该种比值。 （A+TA+T）%=(A%=(A1 1+T+T1 1）%=

7、%=（A A2 2+T+T2 2）%第14页/共34页第十四页，编辑于星期五：十六点 五十二分。4. DNA4. DNA分子一条链中的不互补碱基对的碱基之和的比值是另一条互补链中该比值的倒数。若（A A1 1+ C+ C1 1）/ /（G G1 1+ T+ T1 1） =a=a 则（A A2 2+ C+ C2 2）/ /（G G2 2+ T+ T2 2） = 1/a= 1/a或（A A1 1+ G+ G1 1）/ /（C C1 1 + T + T1 1） =a=a 则（A A2 2+ C+ C2 2）/ /（G G2 2+ T+ T2 2） = 1/a= 1/a3. DNA3. DNA分子其中

8、一条链中的互补碱基对的碱基之和的比值与另一条互补链中以及双链DNADNA中该比值相等。 若（A A1 1+ T+ T1 1）/ /（G G1 1+ C+ C1 1）= a= a 则（A A2 2+ T+ T2 2）/ /（G G2 2 + C + C2 2）= a= a （A+ TA+ T）/ /（G + CG + C）= a= a 第15页/共34页第十五页，编辑于星期五：十六点 五十二分。5.5.由碱基种类及比例判断核酸的种类（1 1）若有U U无T T, ,则为RNARNA。（2 2）若有T T无U U, ,则为DNADNA。双链DNADNA中A=TA=T、G=CG=C，单链DNADNA

9、中ATAT、G CG C，也可能A=TA=T、G=CG=C。 6.6.在双链DNADNA及其转录的RNARNA之间，有：DNADNA中一条链中A A1 1+T+T1 1= =A A2 2+T+T2 2=RNA=RNA分子中的(A+U)=12DNA(A+U)=12DNA双链中(A+T)(A+T)第16页/共34页第十六页，编辑于星期五：十六点 五十二分。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/a2.一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

10、单链DNA C双链RNA D单链RNA AB评价反馈练习第17页/共34页第十七页，编辑于星期五：十六点 五十二分。3. 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 A.0.4，1 B. 1 ，1 C. 0.6，1 D. 2.5，14.由120个碱基对组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达 A.120 B. 1204 C. 460 D. 4120DD第18页/共34页第十八页，编辑于星期五：十六点 五十二分。二、DNA半保留复制的实验证据思考以下问题： 1、大肠杆

11、菌首先放在什么培养基中培养 的？ 2、然后转移到什么培养基中培养的？ 3、如果是半保留复制的，离心后应该出现 几条带？ 4、三条带离心后在试管中的分布如何？ 5、实验结论是什么？第19页/共34页第十九页，编辑于星期五：十六点 五十二分。重带中带轻带中带中带第20页/共34页第二十页，编辑于星期五：十六点 五十二分。中带中带(中间中间)1515N/ N/ 1414N-DNAN-DNA重带重带(下部下部)1515N/ N/ 1515N-DNAN-DNA轻带轻带(上部上部)1414N/ N/ 1414N-DNAN-DNA1515N/ N/ 1414N-DNAN-DNA中带中带(中间中间)亲代DNA

12、DNA第一代 DNADNA第二代DNADNA第21页/共34页第二十一页，编辑于星期五：十六点 五十二分。亲代(第一代)第二代第三代第四代15N14N第22页/共34页第二十二页，编辑于星期五：十六点 五十二分。解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶的催化下，聚合酶的催化下，利用利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对游离的脱氧核苷酸进行碱基配对）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链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）复制后的复制后的DNA:同时进行同时进行组成复制过程:第23页/共34页第二十三页，编辑于星期五：十六点 五十二分。三、三、DN

13、ADNA分子复制的过程分子复制的过程（1 1）（2 2）（3）（4）1、场所：、场所：2、时期：、时期：3、条件、条件4、复制、复制过程过程：5、复制特点复制特点：6、复制的结果：、复制的结果：7、复制的精确性：、复制的精确性：8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：细胞核有丝分裂间期和减数第一次分裂间期模板原料能量酶半保留复制1DNA2DNA高保证了亲子两代间性状相似边解旋边复制原因第24页/共34页第二十四页，编辑于星期五：十六点 五十二分。能“精确”复制的原因：1、DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；2、碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。第25页/共34页第二十五页

14、，编辑于星期五：十六点 五十二分。 规律1：亲代DNA分子经 n 次复制后，所合成的DNA分子中，DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：2n变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：2/（2n2）2/ 2nDNADNA复制有关计算规律总结复制有关计算规律总结即1/（2n） 22n-2第26页/共34页第二十六页，编辑于星期五：十六点 五十二分。规律2：含某碱基数为a的亲代DNA分子经 n 次复制后，所需该游离的脱氧核苷酸数R是多少？R =R =2n-1( )a第27页/共34页第二十七页，编辑于星期五：十六点 五

15、十二分。规律3：DNA分子复制与染色体复制的关系DNA分子染色体复制注意： 解题时看清 是一个DNA分子被标记还是所有DNA分子被标记。 第28页/共34页第二十八页，编辑于星期五：十六点 五十二分。1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（ ）A.分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合C 评价反馈练习第29页/共34页第二十九页，编辑于星期五：十六点 五十二分。2下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（ ）互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构 A B C DC第30页/共34页第三十页，编辑于星期五：十六点 五十二分。3一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有 条脱氧核苷酸长链，有 条第一代脱氧核苷酸