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1、,DNA分子结构与复制,二、DNA的结构,1、化学组成 （1）基本单位脱氧核苷酸(四种),腺嘌呤脱氧核苷酸,腺嘌呤,脱氧核糖,磷酸,碱基,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,脱氧核苷酸结构示意图,四种碱基,平面结构,立体结构,主要特点 由两条 的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构. DNA分子中 交替连接,排列在 ,构成基本骨架;碱基排列在 . 两条链上的碱基通过 连接成 ,且A与T配对(A=T), G与C配对(GC) 称之为 原则。,2、DNA分子的空间结构 规则的双螺旋结构,反向平行,脱氧核糖和磷酸,外侧,内侧,氢键,碱基对,碱基互补配对,稳定性 碱基对间的氢键 多样性 碱基对(或脱氧核苷
2、酸对)的排列顺序千变万化,能够储存大量的遗传信息. 构成了DNA的多样性遗传信息的多样性生物多样性。 特异性 每一个特定的DNA分子具有特定的碱基对的排列顺序. DNA分子的特异性 遗传信息的特异性 生物的特异性,3、DNA分子结构的特性,由于A只能与T配对, G只能与C 配对,在整个DNA分子中,(1) A=T, G=C(卡加夫法则）;,(2) A+G =,C+T,=50%碱基总数,即非配对的任意两个碱基之和占总碱基数的一半,(3) (A+G)/(T+C),= 1,在DNA分子的互补链之间,甲链的(A+G)/(T+C) =乙链的,甲链的(A+T)/(G+C) =乙链的,(T+C)/(A+G)
3、,(A+T)/(G+C),(倒数),(相同数),4、碱基互补配对原则的应用,= A+C = G+T,(A+T)/(G+C)=?,(特异性),例、从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌吟占该链全部碱基数的（ ） A26B24 C14 D11,A,1. 下图是DNA的结构，回答下列问题：,(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。 (2)、之间的数量关系 。 (3)和 之间的化学键为 ，用 _处理可切断，用 处理可连接。 (4)之间以 相连，可用解旋酶断裂，
4、也可 断裂。 (5)每个脱氧核糖连接着 个磷酸，如在3号、5号碳原子上相连接。 (6)若碱基对为n，则氢键数为 之间，若已知A有m个，则氢键数为 。,2,111,磷酸二酯键,限制酶核酸内切酶,DNA连接酶,氢键,加热,1或2,2n3n,3n-m,2.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通 过 ( ) A.肽键 B.-磷酸-脱氧核糖-磷酸- C.氢键 D.-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖- 解析 DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方式如图： 由此可知是通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接 起来的。,D,1、过程 解旋 以解开的每段母链为模板,按碱基互补配对原则,形成与母链互补的子链.
5、 每条子链与其互补的母链盘绕成双螺旋结构,各形成一个新的DNA分子. 2、特点 边解旋边复制 多起点同时进行，双向复制 半保留复制,三、DNA分子的复制,例（2009江苏）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图， 有关叙述错误的是,A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的,B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的,C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶,D真核生物的这种复制方式提高了复制速率,A,三、DNA分子的复制,细胞分裂间期,主要在细胞核，拟核，少数在线粒体、叶绿体中,DNA分子两条链（称为母链）,四种游离的脱氧核苷酸,由ATP提供,DNA解旋酶、聚合酶,子代DNA分子(与亲代
6、一模一样),模板 原料 能量 酶,条件,及适宜的温度和酸碱度,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA,DNA分子精确复制的原因：DNA分子的双螺旋结构为复制提供精确的模板.碱基互补配对原则是复制准确进行的有力保证. DNA分子复制的意义 DNA分子的复制使遗传信息从亲代传递给子代,保持了遗传信息的连续性.,6、 DNA分子复制特点的探索 -氯化铯密度梯度离心法,原理 此法用每分钟数万转的高速长时间的离心，使离心管内的氯化铯溶液因离心作用与扩散作用达到平衡，而形成密度梯度(溶液的密度在离心管的底部最大，而在离心管的顶部最小)。如果DNA分子溶解在氯化铯溶液中，它们将逐渐集中在一条狭窄的带上，在那儿
7、DNA分子的密度恰好跟那一点上的氯化铯密度相等。,（10北京卷）30.（16分） 科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,综合分析若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于_ 据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,3 1 2 半保留复制,若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于_ 据此可判断DNA分子的复制方式
8、不是_复制。 若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是_（选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。,B 半保留不能,若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是_，放射性强度发生变化的是_带。 若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_.,没有变化 轻 15N,4.DNA复制过程中的有关计算 (1)DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次, 则子代DNA分子数2n个； 含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个； 不含亲代链的子代DNA分子数(2n-2)个； 含有亲代D
9、NA链的DNA分子数占子代DNA分子数的2/2n(或1/2n-1)。 (2)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，经过n次 复制需要消耗该脱氧核苷酸m(2n-1)个。,例、用32P标记某一个噬菌体的DNA分子,然后去侵染不被标记的大肠杆菌,释放出64个子代噬菌体,问:该噬菌体DNA复制的次数以及子代噬菌体中被标记的噬菌体占总数的比例 ( ) A. 6次, 1/64 B. 6次, 1/32 C. 8次, 1/64 D. 8次, 1/32,B,例、某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 A330
10、 B660 C990 D1320,C,1 已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该（ ） A分析碱基类型，分析核糖类型 B分析碱基类型，确定碱基比率 C分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D分析核糖类型,确定碱基比率,B,练习巩固：,2、某生物核酸的碱基组成中，嘌呤碱占52，嘧啶碱占48，此生物一定不是( ) A噬菌体 B大肠杆菌 C青霉菌 D人,A,3,上图中DNA分子片段的说法不正确的是（ ） A把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代,A,中含15N的DNA链占总链的7/8 B处的碱基对缺失导
11、致基因突变 C限制性内切酶可作用于部位，解旋酶作用于 部位,D该DNA的特异性可表现 (A+T)(G+C)的比例上,4 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：C转变为U（U与A配对），A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对）。现有一DNA片段为,，经亚硝酸盐作用后，若链中的A、C发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为,C,5.如果将含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA 分子都用15N标记，并只供给精原细胞含14N的原料， 则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中，含15N、 14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为( ) A.100%、0 B.50%、50% C.50%、100% D.100%、100% 解析 精原细胞在减数分裂形成精子的过程中，首先要通过复制，含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记，只供给精原细胞含14N的原料，则复制后的每条染色体含有两条染色单体，每条染色单体上都含有一个DNA分子，该DNA分子的一条链含14N，一条链含15N。则最后形成的四个精子中的DNA分子都含有15N、14N标记的链。,D,
