一轮DNA的结构、复制和基因是有遗传效应的DNA片段-牛佳

第2讲

DNA的结构、复制及基因的本质

脱氧核苷酸一、DNA分子结构1、元素组成：C、H、O、N、P2、基本单位：3、脱氧核苷酸链单链

脱氧核糖磷酸含氮碱基A:腺嘌呤G:鸟嘌呤C:胞嘧啶T:胸腺嘧啶AC5'GTA3'磷酸二酯键1）两条链

盘旋成

结构。2）

和

交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，

排列在内侧。3）两条链上的碱基通过

连接成碱基对，碱基配对规则是

。

A—T、G—C反向平行双螺旋脱氧核糖磷酸碱基氢键4、DNA的双螺旋结构螺旋化立体结构平面结构（1）1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。（2）脱氧核糖连接着1或2个磷酸。（3）磷酸二酯键，可用限制酶或DNA水解酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。（4）氢键(一种分子间作用力，不是化学键)，

可用解旋酶切断，也可加热断裂。（5）由于GC碱基对间含三个氢键，AT间含两个氢键，因此GC碱基对含量越高，DNA越稳定，耐高温能力越强。（6）DNA在高温下解旋后，逐渐恢复低温后又恢复螺旋，其遗传信息仍存在，如肺炎双球菌转化实验中。温馨提示5、DNA的结构特点1、多样性：2、特异性：3、稳定性：各DNA中碱基排列顺序不同各DNA分子中有其特定的碱基排列顺序DNA分子的双螺旋结构使其很稳定【想一想】含有2000个碱基的DNA，排列方式有

种。

410006、DNA结构的相关计算规律1链2链规律2：在双链DNA分子中，A=A1+A2T=T1+T2C=C1+C2G=G1+G2规律3：DNA分子一条链中(A＋G)/(C＋T)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于1。证明规律5：计算比值时，可假设该DNA分子为100个碱基对1链2链1001001、概念：2、场所（真核）：3、时期：4、条件：5、原则：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。细胞核（主要）、线粒体、叶绿体有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：

原料：

能量：

酶：DNA的两条链游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）ATP解旋酶、DNA聚合酶等碱基互补配对原则(A＝T、C≡G)二、DNA分子的复制10.复制的生物学意义：9.DNA准确复制的原因：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。将遗传信息从亲代传给子代，在传递过程中保持遗传信息的连续性8.特点：（1）边解旋边复制：加快复制速度，减少基因突变的可能（2）半保留复制：保证复制准确无误的进行7.复制结果：一个DNA成为两个完全相同的DNA，这两个DNA各含有原来的一条链。6、过程：解旋合成子链母子双链螺旋化②碱基互补配对原则，保证复制准确的进行。11、DNA分子复制的计算1）若把一个含15N标记的DNA分子（0代）转移到14N的培养基中培养（复制）n代，其结果分析如下表：DNA分子数（条）脱氧核苷酸链数（条）子代

含15N含14N

只含15N只含14N

2n22n亲代DNA复制1次复制2次复制3次222321

02n-22n+1

22n+1-22）求消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，求①经过复制n次需要消耗该脱氧核苷酸为:②第n次复制所需要该脱氧核苷酸数为：m·(2n-1)m·2n-1注意：亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。

例：某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为()

A.180个B.280个C.320个

D.360个

B变式：该片段第三次复制所需C的数量为：160个利用细胞提供的能量（ATP），在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开解旋:

母链（模板链）合成子链：

以母链为模板,在DNA聚合酶等酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成子链。母子双链螺旋化同时进行（边解旋边复制）DNA分子复制的过程随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。2、基因可独立起作用,是生物体遗传的功能单位和结构单位.1、遗传效应：指基因能具体决定生物某些功能或特征。基因A基因B基因C含有3个基因的DNA片段的模式图控制性状A控制性状B控制性状C

三、基因是有遗传效应的DNA片段AAATTTGGGCCATCCG外侧：脱氧核糖，磷酸交替连接（不变）内侧：碱基对（可变）遗传信息：DNA分子中碱基对的排列顺序3、DNA片段中的遗传信息染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体每条染色体上有1个或2个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片断每个DNA分子上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷酸组成DNA是主要的遗传物质4、基因、DNA和染色体的关系基因在染色体上呈线性排列既是DNA的基本单位也是基因的基本单位1、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（）A1/16B1/8C1/4D1/22、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记的DNA链占DNA总链的（）A1/16B1/8C1/4D1/23、具有100个碱基对的一个DNA片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个？（）

A100B150C160D180BAD巩固练习4.DNA分子共有碱基1400个，该DNA分子连续复制两次，共需游离的脱氧核苷酸（）5.DNA分子共有碱基1400个，其中一条链上的(A十T)／(C+G)=2:5。该DNA分子连续复制两次，共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（）

A.300个B.400个

C.600个D.1200个4200C

将某细胞放在含31P磷酸的培养基中，培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含32P磷酸的培养基培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后，结果如下图（a、b、c分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置），请回答：abcABCD1.

G0、

G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：

G0

；G1

；G2

；ABD2.图中a、b两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带a

；条带b

。31P31P、32P15N15N14N14N15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N亲代DNADNA复制一次DNA复制两次含14N的培养基中培养20分钟全保留演绎推理重DNA1/2轻DNA1/2重DNA3/4轻DNA1/4重DNA15N14N15N15N14N14N14N14N亲代DNADNA复制一次DNA复制两次含14N的培养基中培养20分钟半保留演绎推理重DNA15