DNA分子结构和复制

1、DNADNA分子的结构和复制分子的结构和复制DNADNA分子的结构和复制分子的结构和复制 中关村中关村DNA双螺旋结双螺旋结构构“生命生命”雕塑，如今已雕塑，如今已被看作中关村的标志，受被看作中关村的标志，受到各界好评。到各界好评。DNA不朽的双螺旋不朽的双螺旋雅典奥运会开幕式经典场景雅典奥运会开幕式经典场景 DNA的化学组成的化学组成1、基本单位，画出结构示意图，种类、基本单位，画出结构示意图，种类2、 DNA水解产物，彻底水解产物水解产物，彻底水解产物DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建DNA的空间结构： 1、 某双链某双链DNA分子中，（分子中，（A+T）/（G+C）=1.5则

2、它的则它的C占全部碱基的：占全部碱基的： A.20% B.25% C. 30% D.35%2、 从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNA进行分析，其中进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46，又，又知该知该DNA分子的一条链（分子的一条链（H链）所含的碱基中链）所含的碱基中28是腺嘌呤，是腺嘌呤，24是胞嘧啶，则与是胞嘧啶，则与H链相对链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的全部碱基数的 （ ） A26、22 B 24、28 C14、11 D11、14A A3、 在在DNA分子双螺旋结构中，腺

3、嘌呤与分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有之间有3个氢键。现有四种个氢键。现有四种DNA样品，根据样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是热菌（生活在高温环境中）的是 （ ） A含胸腺嘧啶含胸腺嘧啶32%的样品的样品 B含腺嘌呤含腺嘌呤17%的样品的样品C含腺嘌呤含腺嘌呤30%的样品的样品 D含胞嘧啶含胞嘧啶15%的样品的样品 B B4、 已知病毒的核酸有双链已知病毒的核酸有双链DNA、单链、单链DNA、双链双链RNA、单链、单链RNA四种类型。现发现

4、一种新四种类型。现发现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该 （ ） A分析碱基类型，确定碱基比例分析碱基类型，确定碱基比例 B分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型 C分析碱基类型，分析核糖类型分析碱基类型，分析核糖类型 D分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型A A的复制的复制还是？还是？全保全保留复留复制制半保半保留复留复制制复制的推测复制的推测动动脑动动脑：1 1、DNADNA肉眼肉眼看不见，如何才能分辨看不见，如何才能分辨DNADNA？2 2、离心后，重带、中带、轻带表示的

5、、离心后，重带、中带、轻带表示的 DNADNA分子双链是分子双链是 怎样构成的？怎样构成的？3 3、整个试验的亲代、子一代、子二代、整个试验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的细胞中提取的DNADNA离心结果说明了什离心结果说明了什么？么？半保留复制半保留复制如果是两条带如果是两条带说明了什么？说明了什么？（全保留复制）（全保留复制）复制过程复制过程: :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

6、（旧链）子链（新链）子链（新链）子代子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成边解旋复制边解旋复制半保留复制半保留复制多起点复制多起点复制总结：总结：DNADNA的复制的复制 1 1、概念：、概念： 2 2、时期：、时期： 3 3、条件：、条件：以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过的过程。程。有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期模板模板DNADNA的每一条母链的每一条母链原料原料游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸能量能量ATPATP酶酶 解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等4 4、过程：、过程：5

7、5、结果：、结果：6 6、特点：、特点：7 7、意义：、意义：总结：总结：解旋、合成子链、形成双链解旋、合成子链、形成双链DNADNA 形成形成2 2个双链个双链DNADNA分子分子（和亲代（和亲代DNADNA完全相同）完全相同）半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制 使遗传信息从亲代传给子代，使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。保持了遗传信息的连续性。8 8、精确性：、精确性：9 9、场所：、场所：独特的双螺旋结构为复制独特的双螺旋结构为复制提供模板提供模板碱基互补配对原则使复制碱基互补配对原则使复制准确无误准确无误真核生物真核生物线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体细胞核细胞核

8、原核生物原核生物拟核拟核（质粒）（质粒）细胞质细胞质病毒：病毒：宿主细胞宿主细胞总结：总结：亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？由于由于DNA分子复制的方式是半保留复制，所分子复制的方式是半保留复制，所以每复制一次，新的以每复制一次，新的DNA分子都有一半新链分子都有一半新链一半旧链。一半旧链。经过一次复制可得经过一次复制可得2个个DNA分子，两次可得分子，两次可得4个个DNA分子，依次类推，复制分子，依次类推，复制n次，可获次，可获得得2n个个DNA分子。分子。规律：规律：计算：计算

9、：1 1、一个、一个DNADNA连续复制连续复制n n次后，共有次后，共有多少个多少个DNADNA？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？母链多少条？子链多少条？2 2、有、有1515N N标记的一个标记的一个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的的培养基中复制三次，则：培养基中复制三次，则：含含1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的比例是分子的比例是 。含含1515N N的的DNADNA分子链占全部分子链占全部DNADNA分子单链的比例是分子单链的比例是 。含含1414N N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 只含只含

10、1414N N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 只含只含1515N N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 141418188 86 60 0 3 3、某生物的双链、某生物的双链DNADNA分子共有含氮碱分子共有含氮碱基基700700对，其中一条链上（对，其中一条链上（A+TA+T）：）：（C+GC+G）=2=2：5 5，问该，问该DNADNA分子连续复分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是酸的数目是 A.300A.300个个 B.400B.400个个 C.600C.600个个 D.1200D.1200个个配对规律C第三章第三章 基因的本质

11、基因的本质1、大肠杆菌细胞的拟核有、大肠杆菌细胞的拟核有1个个DNA分子，长度分子，长度约为约为4700000个碱基对，在个碱基对，在DNA分子上分布着分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1000个个碱基对。碱基对。问题问题1：计算所有：计算所有基因的碱基对基因的碱基对总数占所有的比例。总数占所有的比例。基因的碱基对基因的碱基对总数只是总数只是DNA的碱基对的碱基对总数的一部分总数的一部分.问题问题2：根据资料根据资料1，你能得出什么结论？，你能得出什么结论？基因是基因是DNA的片段的片段.2 2、把海蜇的绿色荧光基因、把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体

12、内，转入鼠的体内，鼠鼠体内出现体内出现了以前没有的荧光。了以前没有的荧光。基因有遗传效应。它可以独立起作用。基因有遗传效应。它可以独立起作用。资料资料2：说明了什么？：说明了什么？ 基因是特定的基因是特定的DNA片段，片段，可以切除，可以拼接到其他可以切除，可以拼接到其他生物的生物的DNA上去，从而获得上去，从而获得某种性状的表达，所以某种性状的表达，所以基因基因是结构单位。是结构单位。3 3、人类基因组计划测定的是、人类基因组计划测定的是2424条染色体（条染色体（2222条条常染色体常染色体+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的碱基序列。其中，每的碱基序列。其中，每条染色体上有一个条染

13、色体上有一个DNADNA分子。这分子。这2424个个DNADNA分子大分子大约有约有31.631.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过数占碱基总数的比例不超过2%2%。 并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因。就称为基因。 基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。资料资料3说明了什么？说明了什么？4 4、没有、没有HMGICHMGIC基因，就没有基因，就没有肥胖的表现，有肥胖的表现，有HMGICHMGIC基因基因就有肥胖表现。就有肥胖表现。资料资料4说明了什么？说明了什么？基因

14、能控制生物的性状。基因能控制生物的性状。基因是一段基因是一段DNADNA。基因具有遗传效应，它可以独立起作用。基因具有遗传效应，它可以独立起作用。基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。基因能控制生物性状基因能控制生物性状。二、二、脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNA DNA 、染色体之间的关系、染色体之间的关系染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体是是DNADNA的的主要主要载体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分分子子基因基因是有遗传效应是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每

15、个DNADNA分子上分子上有有许多许多基因基因基因基因中的中的脱氧核苷酸排列脱氧核苷酸排列顺序顺序代表着遗传信息代表着遗传信息每个基因由许多每个基因由许多( (成百上千成百上千) )脱氧脱氧核苷酸组成核苷酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质DNA分子的结构特性分子的结构特性1）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化(主要主要区区 的），构成了的），构成了DNA分子的多样性。分子的多样性。 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 种种40002）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一）特异性：碱

16、基对的特定排列顺序，又构成了每一 个个DNA分子的特异性分子的特异性.碱基对的排列顺序就代表了遗传信息DNA的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。3) 稳定性稳定性DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。1. DNA分子中储存着足够量的分子中储存着足够量的 ；2. 遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在 之中；之中； 3. ，又构成了每一个，又构成了每一个DNA分子分子 的特异性；的特异性；4. DNA分子的多样性和特异性是分子的多样性和特异性是 多样性和多样性和 特异性的物质基础。特异性的物质基础。4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序小结：

17、小结：碱基碱基(碱基对或脱氧核碱基对或脱氧核甘酸甘酸)的特定的排列顺的特定的排列顺序序生物生物遗传信息遗传信息分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题：（1）图中）图中B是是 ，H是是 ，F是是 。（2 ）每个）每个C含有含有 个个D，每个，每个D中可以由中可以由 个个E 组成组成蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖很多很多成百上千成百上千（3 ）D 和和A的位置关系：的位置关系： 。（4 ）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（5）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（6）遗传信息是）遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。 基因位于染色体上基因位于染色体上基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片断片断E EE E（脱氧核苷酸）（脱氧核苷酸）P57答案答案:2、在人类的、在人类的DNA分子分子 中中,核苷酸序列核苷酸序列多样性多样性表现为表现为每个人的每个人的DNA几乎不可能完全相同。几乎不可能完全相同。3、不是。、不是。理论上理论上可以，但可以，但事实上事实上基因要有特定的基因要有特定的遗传效应，其控制的性状要适应环境，经受自然环遗传效应，