DNA分子的结构、复制.ppt

1、DNA分子的结构、复制知识点回顾知识点回顾DNADNA是遗传物质是遗传物质 19281928年格里菲斯的肺炎双球菌转化实验年格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明证明S S型细菌中存在型细菌中存在“转化因子转化因子”19441944年艾弗里的体外转化实验证明年艾弗里的体外转化实验证明DNADNA是是使使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质型细菌产生稳定遗传变化的物质 19521952赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验 DNADNA是真正的遗传物质是真正的遗传物质DNA中文名称：中文名称：组成单位：组成单位：脱氧核苷酸结构式脱氧核苷酸结构式：二、二、DNADNA分子的结构分子的结构

2、、DNADNA的化学组成的化学组成C C、H H、O O、N N、P P复习提问复习提问DNADNA全称是；全称是；DNADNA的基本组成的基本组成元素是；组成元素是；组成DNADNA的基的基本单位是。本单位是。DNADNA的基本单位脱氧核苷酸的基本单位脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤（A）（G）胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶（T）（C）组成脱氧核苷酸的含氮碱基：组成脱氧核苷酸的含氮碱基：复习提问复习提问AGCT脱氧核苷酸的种类：脱氧核苷酸的种类：脱氧核苷酸之间如何相连呢？脱氧核苷酸之间如何相连呢？磷酸二酯键磷酸二酯键四种含N碱基请问标注的核苷酸请问标注

3、的核苷酸怎么命名呢？怎么命名呢？胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤DNADNA平面结构平面结构两条链的关系？两条链的关系？DNADNA平面结构平面结构磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替连接连接 构成基本构成基本骨架骨架 “扶手扶手”外侧：外侧：DNADNA平面结构平面结构碱基碱基 “阶梯阶梯”内侧内侧:2 2条链上的碱基通条链上的碱基通过过_连接成碱基对连接成碱基对A与与T配对；配对；A =T /G C？氢键氢键12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核

4、苷酸链的片段下面是下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中的分子的结构模式图，说出图中110的名称。的名称。【课堂反馈课堂反馈】DNADNA的空间结构的空间结构DNA的的 结构和组成可用五四三结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？二一表示分别表示的是什么？五种元素：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：四种碱基：A、G、C、T，相应的，相应的有四种脱氧核苷酸有四种脱氧核苷酸三种物质：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮磷酸、脱氧核糖、含氮碱基碱基两条长链：两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链两条反向平行的脱氧核苷酸链一种螺旋：一种螺旋：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构DNADNA分子的结构特

5、性分子的结构特性1 1）多样性：）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构碱基对的排列顺序的千变万化，构成了成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：A AT T、T TA A、G GC C、C CG G。请同学们计算。请同学们计算DNADNA分子有分子有多少种？多少种？4 4 种种400040002 2）特异性）特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的分子的特异性。特异性。3)3)稳定性稳定性具有规则的双螺

6、旋结构具有规则的双螺旋结构化学组成化学组成的双的双螺旋结构螺旋结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类：种类：四种四种 碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性分子的特性：稳定性、多样性和特异性由两条由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而的脱氧核苷酸长链盘旋而成。成。外侧由外侧由脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸交替连接构成交替连接构成基本基本骨架骨架，碱基碱基排列在排列在内侧内侧。DNA分子两条链上的碱基通过分子两条链上的碱基通过氢键氢键连接成连接成碱基对。碱基对。课堂练习：1、DNA完全水解，得到的化学物质是（）A氨基酸，葡萄糖，含氮碱基 B氨基酸，核苷

7、酸，葡萄糖C核糖，含氮碱基，磷酸 D脱氧核糖，含氮碱基，磷酸2、下列制作DNA螺旋模型中，连接正确的是（）DDA 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2温故知新：温故知新：1.DNA的基本组成单位是的基本组成单位是 ，根据根据 的不同可分为的不同可分为 种。种。2.DNA双螺旋结构的特点有哪些？双螺旋结构的特点有哪些？碱基之间遵循什么原则？碱基之间遵循什么原则？脱氧核苷酸脱氧核苷酸4两条链两条链 反向平行反向平行 双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸交替连接排列在脱氧核糖和磷酸交替连接排列在 外侧，构成基本骨架外侧，构成基本骨架碱基通过氢键形成碱基对，排列碱基通过氢键形成碱基对，排列 在内侧，遵循碱

8、基互补配对原则在内侧，遵循碱基互补配对原则碱基碱基瞧瞧!我们爷俩长的，咋就这么像呢？我们爷俩长的，咋就这么像呢？小样小样!我们爷俩才是传奇！我们爷俩才是传奇！第三节：第三节：DNADNA的复制的复制（一一）提出问题：提出问题：DNADNA是怎样进行复制的？是怎样进行复制的？一、探究一、探究DNADNA的复制的方式的复制的方式半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制 全重全重全中全中中轻212114N/14N15N/14N15N/15N 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代轻轻中中重重（五五）得出结论得出结论:DNADNA复制的方式：复制的方式：半保留复制半保留复制（1 1）（5 5）1、概念：

9、、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件主要是主要是(有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期)模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：DNADNA的两条母链片段的两条母链片段游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体（1）真核生物：）真核生物：（2）原核生物：）原核生物：（3）病毒：）病毒：宿主细胞内宿主细胞内细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体拟核、细胞质（如：质粒的复制）拟核、细胞质（如：质粒的

10、复制）5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNADNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454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（旧链）子

11、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）组成组成复制过程复制过程:5、复制过程：、复制过程：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制解旋解旋合成互补子链合成互补子链形成子代形成子代DNADNADNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板碱基互补配对原则碱基互补配对原则P P5454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基础训练基础训练1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是复制过程的正确顺序是（）互补

12、碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋分子在解旋酶的作用下解旋以解旋 后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。旋成双螺旋状结构。A.B.C.D.D 2DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量 A3DNA分子复制能准确无误地进行原因是（分子复制能准确无误地进行原因是（）A碱

13、基之间由氢键相连碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链含亲代母链的的DNA分子数：分子数：不含亲代母链不含亲代母链的的DNA分子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个规律规律总结总结一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸

14、脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1条条2条条2n+1-2条条规律规律总结总结能力应用能力应用 一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放在没有标记的分子放在没有标记的环境中培养环境中培养,复制复制5次后，子代次后，子代DNA分子中：分子中：被标记的被标记的DNA分子占分子占DNA分子总的分子总的 。含含14N的的DNA分子有分子有 个个 1/1632（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过个，则经过n次复制后需要消耗该脱氧次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：核苷酸个数为

15、：第第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸个次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸个数为：数为：m（2 2n n-1-1）规律规律总结总结m.2 2n-1n-1 某某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶个碱基，其中含胞嘧啶m个，个，则该则该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（核苷酸数为（）A.7（a-m）B.7（a/2-m）C.8（a-m）D.8（2a-m）B第第3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为？为？4a能力应用能力应用？第四节第四节 基因是有遗基因是有遗传效应的传效应的DNADNA片段片段本节知识点本节知识点 基

16、因与DNA的关系（重点）基因的概念（重点）DNA片段中的遗传信息（难点）1条染色体条染色体1个个DNA1条染色体条染色体2个个 DNADNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分,染色体是染色体是DNA的载体的载体DNA与染色体的关系与染色体的关系黄身黄身白眼白眼红宝石眼红宝石眼截翅截翅朱红眼朱红眼深红眼深红眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蝇某一条染色体上的几果蝇某一条染色体上的几个基因个基因基因与染色体的关系基因与染色体的关系基因在染色体上，基因在染色体上，一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 基因、染色体、基因、染色体、DNA、性状的关系、性状的关系 1条条染色体染色体 1或或2个个DNA

17、基因基因？多个多个？性状性状资料分析资料分析 资料一：资料一：大肠杆菌大肠杆菌DNA碱基对：碱基对：4.7106 基因碱基对：基因碱基对：4.4106基因碱基总数基因碱基总数小于小于DNADNA碱基总数碱基总数人类基因组计划测定的是人类基因组计划测定的是24条染色体（条染色体（22条常条常染色体染色体+X+Y）上）上DNA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色体上有一个DNA分子，分子，24个个DNA分子大分子大约有约有31.6亿个碱基对亿个碱基对，共有，共有基因数约为基因数约为3万个万个，其中，其中，构成基因的碱基数构成基因的碱基数占碱基总数的比例不占碱基总数的比例不

18、超过超过2%。资料三结论结论:一个一个DNA上含有多个基因，上含有多个基因，基因是基因是DNA的片断。的片断。图图B B：正常光线（左）及紫外线：正常光线（左）及紫外线照射下（右）的照射下（右）的4 4只小鼠，其中只小鼠，其中3 3号小鼠为对照组，号小鼠为对照组，第第1 1、2 2、4 4号号小鼠转入了绿色荧光基因小鼠转入了绿色荧光基因图图A：发出：发出绿色荧光绿色荧光的海蜇的海蜇海蜇的海蜇的DNA分子上有一段长分子上有一段长度为度为5170个碱基对的片段个碱基对的片段绿色荧光基因绿色荧光基因资料二结论结论:海蛰中的绿色荧光基因在小鼠中表海蛰中的绿色荧光基因在小鼠中表达，能控制生物性状达，能控

19、制生物性状进来科学研究发现进来科学研究发现,小鼠体内小鼠体内HMGICHMGIC基因与肥基因与肥胖直接相关胖直接相关,具有具有HMGICHMGIC基因缺陷基因缺陷的实验鼠与的实验鼠与作为作为对照的小鼠对照的小鼠,吃同样多的高脂肪食物吃同样多的高脂肪食物,一一段时间后段时间后,对照组的小鼠变得十分肥胖对照组的小鼠变得十分肥胖,而实而实验鼠体重维持正常。验鼠体重维持正常。结论结论:基因控制性状的表达基因控制性状的表达资料四上述资料分析总结上述资料分析总结基因与基因与DNA的关系的关系 一个一个DNA分子中有许多基因；分子中有许多基因；每个基因都是特定的每个基因都是特定的DNA片段，并有着特定片段，

20、并有着特定的遗传效应。的遗传效应。基因的定义：是有遗传效应的基因的定义：是有遗传效应的DNA片段。片段。基因A基因B基因C含有含有3个基因的个基因的DNA片段的模式图片段的模式图遗传效应遗传效应:能复制能复制,传递和传递和表达性状表达性状的过程。的过程。遗传信息遗传信息:基因基因的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸(碱基对碱基对)的的排列顺序排列顺序。DNADNA分子的分子的多样性多样性:碱基排列顺序的碱基排列顺序的千变万化千变万化 DNA DNA分子的分子的特异性特异性:碱基的碱基的特定特定排列顺序排列顺序DNADNA分子的多样性与特异性分子的多样性与特异性是是生物多样性和特异性的生物多样性和特异性的物质基础物质基础总结总结染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNADNA染色体是染色体是DNADNA的载体的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基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段每个每个DNADNA分子上含有多个基因分子上含有多个基因是遗传物质的结构功能单位是遗传物质的结构功能单位是主要的遗传物质是主要的遗传物质每个基因含有多个脱氧核苷酸每个基因含有多个脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息顺序代表遗传信息本节小结本节小结