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1、DNADNA分子的结构和复制分子的结构和复制分子的结构和复制分子的结构和复制 1.DNA的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸腺嘌呤腺嘌呤 A鸟嘌呤鸟嘌呤 G胞嘧啶胞嘧啶 C胸腺嘧啶胸腺嘧啶 TP脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基(一)(一)DNA分子的结构分子的结构沃森、克里克和维尔金斯因为这个发现荣获沃森、克里克和维尔金斯因为这个发现荣获1962诺贝诺贝尔生理学或医学奖尔生理学或医学奖 鸟嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸胞胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸P脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖C2、脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类-4种(区别是什么?)种(区别是什
2、么?) 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸二脂键磷酸二脂键脱氧核苷酸之间的连接成脱氧核苷酸之间的连接成-脱氧核苷酸脱氧核苷酸链链:CTTGACAGDNA平面结构平面结构55334123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH44构成方式构成方式55两两条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链-DNA两两条条链链按按反反向向平平行行方方式式盘盘旋旋成成双双螺螺旋旋结结构构2.DNA双螺旋结构的双螺旋结构的结构结构特点特点(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条分子是由两条链组成的,这两条链按
3、链按反向平行反向平行方式盘旋成双螺旋结构。方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在连接,排列在外侧外侧,构成基本骨架,碱基,构成基本骨架,碱基排列在排列在内侧。内侧。A(腺嘌呤)一定与(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对(胸腺嘧啶)配对G(鸟嘌呤)一定与(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对(胞嘧啶)配对:所以数量关系:所以数量关系: A=T , G=C。(3)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碱基对,并且碱基配对有一定的规连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:律:(远看、近看、内部)(远看、近看、内部) A T
4、G CA、T形成两形成两个氢键个氢键G、C形成形成三个氢键三个氢键GC碱基对含碱基对含量高量高DNA分分子更稳定、更子更稳定、更不易被破坏不易被破坏(比如高温)(比如高温) 氢键氢键 DNA分子的分子的特性特性(1)稳定性)稳定性:通过通过氢键氢键形成碱基对,连接两形成碱基对,连接两条长链条长链进一步增强进一步增强DNA的稳的稳定性(定性(不容易破坏不容易破坏)(2)多样性)多样性:(3)特异性)特异性:碱基对的碱基对的排列顺序排列顺序千变万化千变万化,构成构成DNA分子的多样性分子的多样性每种每种DNA分子碱基对的分子碱基对的特定特定排列顺序排列顺序,又构成了每一个又构成了每一个DNA分子的
5、特异性分子的特异性5种元素种元素 4种基本单位种基本单位 3类物质类物质2条链条链1种结构(种结构(54321)假如一个假如一个DNA分子有分子有4000个碱基对,这种个碱基对,这种碱基对可能的排列方式有多少种?碱基对可能的排列方式有多少种?4000个个碱基呢?碱基呢?4400042000(1)概念:概念:以以亲代亲代DNA分子为模板来分子为模板来合成合成子代子代DNA的过程。的过程。有丝分裂有丝分裂间期间期或减数分裂前的或减数分裂前的间期间期。 模板:模板:解旋解旋配对配对连接(合成)连接(合成)延伸延伸盘绕(盘绕(5个个动词)动词)形成两个形成两个完全相同完全相同的子代的子代DNA分子。分
6、子。(子代子代DNA的一条链是原来的的一条链是原来的母链母链,另一条是新合成另一条是新合成的的子链子链)(2)时间:)时间:(4)条件)条件(3)复制)复制 过程:过程:3 3、DNADNA分子的复制分子的复制亲代亲代DNA分子的分子的两条链两条链。细胞核中游离的细胞核中游离的4种种脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶,解旋酶,DNA合成酶等。合成酶等。原料:原料:能量:能量:酶:酶:(5)DNA分子复制特点分子复制特点(7)DNA分分 子复制意义子复制意义通过复制,通过复制,DNA把遗传信息从把遗传信息从亲代亲代传递给传递给了子代,从而保持了了子代,从而保持了遗传信息遗传信息的的连续
7、性连续性。过程特点:过程特点:边解旋边复制。边解旋边复制。结果特点:结果特点:半保留复制半保留复制(6)DNA准确复制准确复制的原因的原因?DNADNA独特的独特的双双螺旋结构,能为复制提供螺旋结构,能为复制提供了了精精确的确的模板模板。通过碱基具有通过碱基具有互补互补配对,能够使复制配对,能够使复制准确准确地进行。地进行。书上书上标出标出这这7 7点。点。DNA平面结构平面结构4.有关计算(小学算术)有关计算(小学算术)双链中双链中A=T, C=G (相当于两个变量)(相当于两个变量) A+G=T+CA+G=T+C一条链的一条链的A1G1C1T1与与另一条链的另一条链的A2G2C2T2关系:
8、关系: A1=T2 ,G1=C2创新创新P12有关复制有关复制: :1.1.一个用一个用3232P P标记的噬菌体的标记的噬菌体的DNADNA,复制,复制2 2次后,子代具有次后,子代具有放射放射性的性的DNADNA分子有分子有( )个,占总数得比例为()个,占总数得比例为( ),复制),复制n n次呢?(次呢?( );();( )。)。2.2.n n次复制后次复制后放放射性的脱氧核苷酸链有射性的脱氧核苷酸链有( )条,占脱氧核苷酸链)条,占脱氧核苷酸链总总数数的(的( )21/221/2n-121/2n由碱基互补配对原则得出:由碱基互补配对原则得出: A TG CA+GT+CA+CT+G(A
9、+G)(T+C)= 1(A+C)(T+G)双链(双链(A+T)% 单链(单链(A+T)%双链(双链(G+C)% 单链(单链(G+C)%50%一条单链一条单链与另一条互补单链与另一条互补单链A+GT+CA+GT+C的值的值 互为倒数互为倒数(画图说明)(画图说明)1.1.已知已知DNADNA的一条单链中的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,(A+G)/(T+C)=0.4,上述比上述比值在其互补链和整个值在其互补链和整个DNADNA分子中分别是分子中分别是 ( ) A.0.4A.0.4和和0.6 B.2.50.6 B.2.5和和1.0 1.0 C.0.4 C.0.4和和0.4 D.0.60.
10、4 D.0.6和和1.01.0ATCGGTCA0.41.01.00.4分析分析: :先绘先绘DNADNA简图简图, ,并标明并标明四种碱基的比例四种碱基的比例. .设分母的设分母的值为值为1,1,则分子的值为则分子的值为0.40.4。B2.2.某某DNADNA分子一条链中(分子一条链中(C+TC+T)/ /(G+AG+A)=0.2=0.2,那么,那么,它的互补链中其比例是它的互补链中其比例是 ( )C+TG+A10G+AC+T2102a b5 53.某某DNA分子的一条链上分子的一条链上A+T占碱基总数的占碱基总数的34%,且这条链上的,且这条链上的C占碱基总数的占碱基总数的28%,那么,对,
11、那么,对应的另一条互补链上的应的另一条互补链上的C应占该链碱基总数的比应占该链碱基总数的比例例。(100-(34+28)/100=38%1、某生物细胞、某生物细胞DNA分子的碱基中,分子的碱基中,腺腺嘌呤的嘌呤的分子数占分子数占18%,则,则鸟鸟嘌呤的分子数占嘌呤的分子数占 . 32%2、DNA的一条链中的一条链中A+G/T+C=2,另一条链,另一条链中相应的比是中相应的比是-,整个整个DNA分子中相应的比分子中相应的比是是-。 3、DNA的一条链中的一条链中A+T/C+G=2,另一条链,另一条链中相应的比是中相应的比是 ,整个整个DNA分子中相应的比分子中相应的比是是。 0.5122练习练习
12、:4、某、某DNA分子的一条单链中,分子的一条单链中,A占占20,T占占30,则该,则该DNA分子中的分子中的C占全部碱基占全部碱基的的 。 25% 5 5. .用从某生物组织中提取的用从某生物组织中提取的DNADNA进行分析,得知其分进行分析,得知其分子中四种碱基的比例是:子中四种碱基的比例是:G+C=G+C=全部碱基的全部碱基的46%46%;其中;其中一条链(成为一条链(成为H H链)的碱基中链)的碱基中28%28%是腺嘌呤。则与是腺嘌呤。则与H H链链对应的对应的L L链中,腺嘌呤占该链全部碱基数的链中,腺嘌呤占该链全部碱基数的% %。G+C46T26C+G46T28A26 H LA28100 100