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1、二、二、DNA的构造和复制的构造和复制一一DNA的构造的构造年美国科学家沃森年美国科学家沃森atson)atson)和英国和英国科学家克里克科学家克里克rick)rick)提出分子的双螺旋提出分子的双螺旋构造模型。被誉为构造模型。被誉为2020世纪最伟大的发现。世纪最伟大的发现。DNADNA分子的双螺旋构造模型分子的双螺旋构造模型、DNADNA的化学的化学组成成脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸C C 、H H、 O O 、N N 、P P脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸复复习提提问DNADNA全称是；全称是；DNADNA的根本组成的根本组成元素是；组成元素是；组成DNA
2、DNA的基的基本单位是。本单位是。1 1 1 1DNADNADNADNA的根本的根本的根本的根本单单位位位位脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸腺腺嘌呤呤鸟嘌呤呤AG胸腺胸腺嘧啶胞胞嘧啶TC脱氧核苷酸的组成成分:组成脱氧核苷酸的含氮碱基：组成脱氧核苷酸的含氮碱基：复复习提提问脱氧核苷酸脱氧核苷酸鸟嘌鸟嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸胞胞胞胞嘧啶嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胸腺胸腺胸腺胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸腺腺腺腺嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸AGCT2脱氧核苷酸的种类：脱氧核苷酸的种类：3脱氧核苷酸的脱
3、氧核苷酸的衔接接P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基叫什么叫什么键？磷酸二脂磷酸二脂键如何断开？如何断开？如何如何衔接？接？限制性内切限制性内切酶DNA衔接接酶或或DNA聚合聚合酶？ATGC4多个脱氧核苷酸聚合成多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸脱氧核苷酸长链5二条脱氧核苷酸二条脱氧核苷酸链组成一个分子成一个分子ATGC每个每个DNA片段中，游离的片段中，游离的磷酸基磷酸基团有有 个个2之之间的数量关的数量关系系为 1：1：1？两条两条长链之之间怎怎样衔接？接？氢键-构成碱构成碱基基对AAAAAAT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCC2 2、DNADNA的构造的构造AAAAA
4、AT TT TT TGGGGGGGGCCCCCCAAT TCCDNADNA平面构造平面构造磷酸、脱氧核糖交替磷酸、脱氧核糖交替衔接接 构成根本骨构成根本骨架架 “ “扶手扶手 外外侧侧：不同的不同的DNA分子，分子，这种种衔接一接一样吗？表达了表达了DNA构造的构造的 稳定性定性？AAAAAAGGGGCCCCAADNADNA平面构造平面构造T TT TT TGGGGCCT TCC碱基碱基对对内内侧:2 2条条链上的碱基通上的碱基通过_衔接成碱基接成碱基对，可用，可用 断开。断开。氢键T TT TGGCCCCT TGGT T解旋解旋酶不同的不同的DNA分子，碱基分子，碱基对的的陈列列顺序一序一样
5、吗?千千变万化万化表达了表达了DNA 构造的多构造的多样性性对于特定的于特定的DNA分子来分子来讲，碱，碱基基对的的陈列列顺序有何特点？序有何特点？表达了表达了DNA 构造的特异性构造的特异性？碱基碱基对另一碱基另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间经过氢键配对，构成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原那么。ATGC氢键G.C比例越高，比例越高，DNA构造越构造越稳定。定。碱基碱基对的种的种类A-TT-AC-GG-CAGCT氢键氢键ATGC平面构造平面构造平面构造平面构造立体构造立体构造立体构造立体构造DNA的的 构造和组成可用五四三构造和组成可用五四三二
6、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，组成四种脱氧核苷酸成四种脱氧核苷酸三种物三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸两条反向平行的脱氧核苷酸长链一种螺旋：一种螺旋： 规那么的双螺旋构那么的双螺旋构造造3 3、DNADNA分子的构造特性分子的构造特性1 1多多样性：碱基性：碱基对的的陈列列顺序的千序的千变万化，构成了万化，构成了DNADNA分子的多分子的多样性。性。 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大分子也大约有有4000400
7、0个碱基个碱基对。 请同窗同窗们计算算DNADNA分子有多少种碱基分子有多少种碱基对的的陈列列顺序种序种类？4 4 种种400040002 2特异性特异性特定的碱基特定的碱基对的特定的特定陈列列顺序，又构成了每一个序，又构成了每一个DNADNA分分子的特异性。子的特异性。具有具有规那么的双螺旋构造那么的双螺旋构造遗传信息：每个信息：每个DNA分子中的特定碱基分子中的特定碱基对陈列列顺序序3 稳定性定性AGCT以下以下图是是DNADNA分子构造方式分子构造方式图，用文字填出，用文字填出110110的称号。的称号。胞胞嘧啶C腺腺嘌呤呤A鸟嘌呤呤G胸腺胸腺嘧啶T脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸鸟嘌呤脱氧核苷
8、酸呤脱氧核苷酸碱基碱基对氢键一条脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段的片段、4 碱基的数量关系及相关碱基的数量关系及相关计算算 ： 在整个在整个DNA分子中，分子中，A T、G C； DNA分子的一条分子的一条链中的中的A+T 另一条另一条链的的T + A ； 假假设一条一条链中的中的(A+T) / (G+C)=a，那么另一条，那么另一条链中中的的(A+T) / (G+C)比例是比例是 ；假；假设一条一条链中的中的(A+G) / (T+C)=b,那么另一条那么另一条链中中(A+G) / (T+C)的比例是的比例是 . 在在DNA分子中，分子中，嘌呤数呤数 嘧啶数，数，a1/b=A+G=T+C=50
9、%=同理，同理，G+C = C+G1 1、在一条双、在一条双链DNADNA分子中，腺分子中，腺嘌呤占呤占35%35%，它，它所含的胞所含的胞嘧啶应占占 A A、 15% B 15% B、 30% 30% C C 、35% D 35% D 、70%70%2 2、在双、在双链DNADNA中有中有鸟嘌呤呤P P个，占全部碱基的个，占全部碱基的比例比例为N / M N / M MM2N2N，那么，那么该DNADNA分子中分子中腺腺嘌呤的数目是呤的数目是 A A 、 P B P B、PM / NPM / N + P C + P C、PM / PM / 2N2NP D P D 、 PM / 2N PM /
10、 2NAC在在DNA分子中一条分子中一条链中中A+T的和占的和占该链碱碱基比率等于另一条基比率等于另一条链中中A+T的和占的和占该链碱基碱基比率，比率，还等于双等于双链DNA分子中分子中A+T的和占整的和占整个个DNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。即：即： (A1+T1)% ( A2+T2)% 总( A+T)%同理：同理： ( G1+C1)% = ( G2+C2)% = 总( G+C)%3 3、某双、某双链DNADNA片段中，片段中，A A占占23%23%，其中一条，其中一条链中的中的C C占占该单链的的24%24%，问另一条另一条链中的中的C C占多少？占多少？30%=4 从某生物组织中提
11、取从某生物组织中提取DNA进展分析，其中鸟进展分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46，又知，又知该该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，那么与是胞嘧啶，那么与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 A二二DNA 的复制的复制想一想：想一想： DNA复制是如何进展的？复制是如何进展的？概念概念时期时期场所场所条件条件过程过程结果结果特点特点准确性准确性意义意义
12、DNA的复制的复制以以亲代代DNA为模板合成子代模板合成子代DNA的的过程程有有丝分裂和减数分裂的分裂和减数分裂的间期期线粒体、叶粒体、叶绿体体细胞核胞核真核生物真核生物拟核核质粒粒原核生物原核生物模板、原料、能量、模板、原料、能量、酶解旋、合成子解旋、合成子链、构成双、构成双链DNADNA 构成构成2 2个双个双链DNADNA分子和分子和亲代代DNADNA完全一完全一样半保管复制；半保管复制；过程特点：程特点：边解旋解旋边复制复制 准确的模板；碱基互准确的模板；碱基互补配配对原那么。原那么。使使遗传信息从信息从亲代代传给子代，子代，坚持了持了遗传信息的延信息的延续性。性。解旋解旋酶催化催化氢
13、键断裂断裂解旋：解旋：模板模板在在DNADNA聚合聚合酶的催化下，利用的催化下，利用游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸进展展复制复制:以母以母链为模板模板进展碱基配展碱基配对母母链旧旧链子子链新新链子代子代DNA:同同时进展展(边解旋解旋边复制复制组成组成条件：模板、酶、条件：模板、酶、ATP、原料。、原料。边边解解旋旋复复制制多多起起点点复复制制他可以根据他可以根据DNA分子的构造特分子的构造特点，推点，推测DNA分子的复制方式分子的复制方式吗？的复制的复制还是？是？全保全保管复管复制制半保半保管复管复制制复制的推测复制的推测DNADNA半保管复制的半保管复制的实验证据据 1958 1958年
14、年年年, ,科学家以大科学家以大科学家以大科学家以大肠肠杆菌杆菌杆菌杆菌为实验资为实验资料。料。料。料。运用技运用技运用技运用技术术：怎怎样把不一把不一样的的DNADNA分开呢？分开呢？N N想一想想一想 ：可以用什么同位素去：可以用什么同位素去标志志DNADNA？密度梯度离心技密度梯度离心技术14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻链轻链中链中链重链重链同位素示踪技同位素示踪技同位素示踪技同位素示踪技术术半半保保管管复复制制DNADNA的复制的复制有有15N15N标志的一个志的一个DNADNA分子放在含有分子放在含有14N14N的培的培育基中复制三次，那么：育基中复制三
15、次，那么：含含15N15N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15N15N的的DNADNA分子分子链占全部占全部DNADNA分子分子单链的的比例是比例是 。含含14N14N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 只含只含14N14N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 只含只含15N15N的的DNADNA分子有分子有 个。个。 141418188 86 60 0例例1 1：亲代母链与子代：亲代母链与子代DNADNA链数之比为：链数之比为： 含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数与子代分子数与子代DNADNA分子数分子数之比为：之比为：亲代亲代DNADNA复制复制n n代后，代后，DNADNA分子数为分子数为，含亲代母链的，含亲代母链的DNADNA分子数为，分子数为，不含亲代母链的不含亲代母链的DNADNA分子数为分子数为1/2n2/ 2n2n2个个2n2解释
