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1、DNA分子的结构和复制分子的结构和复制一、双螺旋结构模型的诞生沃沃 森森 和和 克克 里里 克克沃森Watson,JamesDewey(1928-?)美国生物学家克里克Crick,FrancisHarryCompton(1916-2004.7.28),英国生物物理学家詹姆斯.杜威.沃森沃森15岁时进人芝加哥大学学习，19岁毕业；22岁在印第安纳大学获博士学位。1951年，23岁的沃森来到英国剑桥大学，找到了最好的合作者大器晚成的物理学博士生35岁的克里克。沃森（左）、克里克与DNA双螺旋模型。1953年沃森和克里克建立DNA双螺模型，打开了探索生命之谜的大门。DNA双螺旋结构双螺旋结构 站在生
2、命的旋梯上早凋的“科学玫瑰” 罗莎琳德富兰克林很多人都知道沃森和克很多人都知道沃森和克里克发现里克发现DNA双螺旋结构双螺旋结构的故事，的故事， 更进一步，有人还可能更进一步，有人还可能知道他们与莫里斯知道他们与莫里斯威尔威尔金斯因此分享了金斯因此分享了1962年年的诺贝尔生理学或医学奖。的诺贝尔生理学或医学奖。 然而，有多少人记得罗然而，有多少人记得罗莎琳德莎琳德富兰克林，以及富兰克林，以及她在这一历史性的发现中她在这一历史性的发现中做出的贡献？做出的贡献？DNA晶体的X射线衍射当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就
3、能知道组成晶体的原子是如何排列的。DNADNA的结构的结构磷酸脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）1、组成元素：C、H、O、N、P2、基本单位：脱氧核苷酸AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类DNA的结构ATGCTACG氢键磷酸二酯键3、多核苷酸链（编码并储存信息）DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。从图上可辨认出从图上可辨认出
4、DNADNA是由两条链交缠在是由两条链交缠在一起的螺旋结构一起的螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构DNADNA的空间结构的空间结构v例1某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占22，那么胸腺嘧啶的分子数占（）A11%B22%C28%D44%解析：据规律一：解析：据规律一：G+T=50% T=50%-22%=28% 答案：答案：C基本原理：基本原理：A等于等于T，C等于等于G有关碱基数量的计算有关碱基数量的计算基本原理：A等于等于T，C等于等于G1 1、一条双链、一条双链DNADNA有有3030的脱氧核苷酸含腺嘌呤，那么，其的脱氧核苷酸含腺嘌呤，那么，其中一条链上含
5、有鸟嘌呤的最大值是中一条链上含有鸟嘌呤的最大值是 A A、2020 B B、3030 C C、4040 D D、7070 2 2、DNADNA分子的一个单链中，（分子的一个单链中，（A+GA+G）/ /（T+CT+C）=0.4=0.4、（A+TA+T）/ /（C+GC+G）=0.8=0.8，问上述比例在其互补链中分别是多少，问上述比例在其互补链中分别是多少 A A、0.40.4和和0.8 B0.8 B、0.60.6和和0.20.2 C C、2.52.5和和0.8 D0.8 D、2.52.5和和1.251.25 3 3、假如有一条双链、假如有一条双链DNADNA分子的鸟嘌呤占全部碱基的分子的鸟嘌
6、呤占全部碱基的27%27%，测，测得这个得这个DNADNA分子一条链上的腺嘌呤占这条链碱基的分子一条链上的腺嘌呤占这条链碱基的28%28%，那么另，那么另一条链上的腺嘌呤占整个一条链上的腺嘌呤占整个DNADNA分子碱基的比例是分子碱基的比例是 A A、9% B9% B、18% C18% C、23% D23% D、24%24%4、空间结构：多为双螺旋结构DNA结构特点及其意义1、稳定性2、多样性（4n）3、特异性4、有利于其行使复制、转录、翻译等功能双链螺旋结构双链螺旋结构 极性反向平行极性反向平行碱基互补配对碱基互补配对 排列顺序无穷排列顺序无穷DNADNA的主要功能的主要功能1、通过自我复制
7、，在前后代间传递遗传信息。2、通过转录、翻译，控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状，表达遗传信息 DNA的复制复制的方式：半保留复制（这种复制方式使复制过程出现差错的可能性降到了最低程度）复制的概念：以亲代的DNA分子为模板合成子代DNA的过程。复制发生的时间：细胞分裂的间期复制的条件：复制过程需要模板、原料、能量和酶等基本条件。 解旋：解旋：在DNA解旋酶的作用下，能量ATP的参与，把双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，且以单链为模板。合成合成：在DNA聚合酶的作用下，以母链为模板，ATP为能量，脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为一条新的子链。复旋：复旋：在DNA复旋酶的作用
8、下，以ATP为能量，一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子DNADNA的复制的定义、时间、场所、条件的复制的定义、时间、场所、条件定义：定义： 以亲代以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA的过程的过程时间：时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期场所：场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体原核生物：细胞质原核生物：细胞质模板：模板：亲代亲代DNA分子的两条链分子的两条链条件：条件：原料：原料：游离的游离的4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量：能量： ATP （呼吸作用提供）（
9、呼吸作用提供）酶：酶： 解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等新形成的每个DNA分子中的双链有一条是未自上代DNA的母链，所以叫半保留复制。DNA复制的意义：v边解旋、边合成、边复旋，多个起始点同时进行，节省时间、效率高。v新新DNA分子双链为分子双链为“一母一子一母一子”；因此复制；因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定更为精确，致使遗传信息更加稳定 v通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而使前后代保持了一定的连续性.一个一个DNADNA分子复分子复制几代后的情制几代后的情况如何？况如何？ 因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原
10、DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同。（变异除外）一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C：A、20个B、30个C、90个D、120个答案：C每个DNA分子中含C= 。复制2次增加了 个DNA分子（20/20%-20*2）/23共增加C碱基数为 。3*30=90一个由一个由15N标记的标记的DNA分子，放在没有分子，放在没有标记的环境中培养，复制标记的环境中培养，复制5次后，标记次后，标记的的DNA分子占分子占DNA分子总数的：分子总数的：A、1/10B、1/5C、1/16D、1/25答案：C2个个25个个第三章
11、第三章 基因的本质基因的本质第第4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段染色体、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸之间的关系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的的主要载体主要载体每每个个染染色色体体上上有有一一个个DNADNA分子分子基因基因是有遗传效应是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺序代表着遗传信息顺序代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱脱氧核苷酸组成氧核苷酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质讨论：讨论：1 1、解释、解释DNA的多样性和特异性的多样性和特异性 。2 2、解释生物体多样性和特异性的原因、解释生物体多样性和特异性的原因 。4 4、DNADNA指纹能用来鉴定身份吗？有科指纹能用来鉴定身份吗？有科 学依据吗？学依据吗？ 3 3、你认为基因中的碱基对是随机排列、你认为基因中的碱基对是随机排列 成的成的DNADNA片段吗？片段吗？
