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1、DNADNADNADNA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学习目标：DNA分子结构特点（分子结构特点（C:理解理解) ) DNA分子复制的过程和特点（分子复制的过程和特点（C:理解理解) )(1)(1)用文字和符号写出图中用文字和符号写出图中的名的名称：称： （2 2）图中图中表示什么表示什么 由图中可推知：组成由图中可推知：组成DNADNA的元素有的元素有 种，植物细胞的种，植物细胞的DNADNA中含有的矿质中含有的矿质元素是元素是 ；图中显示的脱氧核苷；图中显示的脱氧核苷酸共有酸共有 种；图中显示的种；图中显示的DNADNA基本基本骨架是何种位置关系骨架是何种
2、位置关系 胞嘧啶胞嘧啶腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷一条脱氧核苷 酸链的片断酸链的片断5 5N,PN,P4 4反向平行反向平行 请在图中用实线方框画出一条基请在图中用实线方框画出一条基 本骨架。本骨架。（4 4）图示结构模式图实际存在时通常呈）图示结构模式图实际存在时通常呈现的空间结构是现的空间结构是 。（5 5）由）由8 8个碱基组成个碱基组成DNADNA片断，可因其碱片断，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，传信息，其种类数最多可达其种类数最
3、多可达 种，种， 表明表明DNADNA分分子结构具有子结构具有同种生物的不同组织细胞的同种生物的不同组织细胞的DNADNA中中（A+T)/(G+C)A+T)/(G+C)的比率大致相同，表明的比率大致相同，表明DNADNA分子结构具有分子结构具有双螺旋结构双螺旋结构4 44 4多样性多样性特异性特异性DNADNA的结构的结构1 1脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A G C T基本单位脱氧核苷酸基本单位脱氧核苷酸DNADNA的结构的结构2 2AGCT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
4、脱氧核苷酸的种类DNADNA的结构的结构3 3连连 接接 ATGCATGCDNADNA分子的结构特点结构特点：DNA分子是由两条链组成，分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在构成基本骨架；碱基排列在内侧。内侧。 DNA分子两条链上的碱基分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律：即且碱基配对有一定规律：即A一定与一定与T配对，配对，C一定与一定与G配对配对DNADNA分子的
5、特性多样性多样性:碱基对排序的千变万化碱基对排序的千变万化, ,构成构成了了DNADNA分子分子的多样性的多样性.是生物多样性是生物多样性的原因的原因特异性特异性:碱基对的特定排序碱基对的特定排序, ,又构成了又构成了DNADNA分子分子的特异性的特异性.区分物种的一个区分物种的一个标准标准稳定性稳定性:独特的双螺旋结构独特的双螺旋结构, ,使使DNADNA分子分子具有相对的稳定性具有相对的稳定性.决定物种的相决定物种的相对稳定对稳定结构决定功能结构决定功能碱基对的排列顺序代表了遗传信息，因而碱基对的排列顺序代表了遗传信息，因而DNADNA分子分子能储存大量能储存大量的遗传信息。作为遗传物质，
6、不仅能储存大量的遗传信息，的遗传信息。作为遗传物质，不仅能储存大量的遗传信息，而且还能传递和表达遗传信息，遗传信息的传递正是通过而且还能传递和表达遗传信息，遗传信息的传递正是通过DNADNA分子分子的复制来完成的，因此，下面我们来复习的复制来完成的，因此，下面我们来复习DNADNA分子分子的复制的复制右图表示用某生物的一个右图表示用某生物的一个DNADNA分子和标分子和标记放射性同位素记放射性同位素3 3H H四种脱氧核苷酸，四种脱氧核苷酸，以及所需能量复制新的以及所需能量复制新的DNADNA分子的过程，分子的过程，据图回答：据图回答：（1 1）除上述）除上述DNADNA复制所需的条件外，复制
7、所需的条件外，还需要还需要 。其对。其对DNADNA复制的作用是复制的作用是（2 2）图中）图中1 1表示表示 过程；图中过程；图中2 2表表示以母链为模板，进行示以母链为模板，进行图中图中3 3表示表示（3 3）从以上复制过程看，）从以上复制过程看，DNADNA分子的分子的 为复制提供了精确的模板。为复制提供了精确的模板。酶酶使使DNADNA解旋；催化合成与母链互补的子链解旋；催化合成与母链互补的子链解旋解旋碱基互补配对碱基互补配对形成两个新的形成两个新的DNADNA分子分子独特的双螺独特的双螺旋结构旋结构它的它的能力保证了复制能够正确无误地完成能力保证了复制能够正确无误地完成（4 4）复制
8、出的第一代的一个）复制出的第一代的一个DNADNA分子分子中，含有中，含有3 3H H的链有的链有 条，这说明子代条，这说明子代DNADNA的合成方式是的合成方式是在这代在这代DNADNA分子中，含分子中，含3 3H H链的碱基序列链的碱基序列相同吗？相同吗？（5 5）复制出的第二代全部）复制出的第二代全部DNADNA分子中，分子中，有有 条不含条不含3 3H H的链的链碱基互补配对碱基互补配对1 1半保留复制半保留复制不同不同2 2DNADNA分子的复制复制概念概念：指以亲代指以亲代DNADNA分子分子为模板合成子代为模板合成子代DNADNA分子分子的过程。的过程。时间时间：细胞有丝分裂间期
9、和减数第一次分裂的间期。细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。场所场所：主要主要在细胞核。在细胞核。其次在线粒体、叶绿体其次在线粒体、叶绿体。（四）（四）DNADNA的复制过程：的复制过程：（1 1）解旋：）解旋：DNADNA分子利用细胞提供的能量，在解分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。（2 2）合成子链：分别以解开的每一段母链为模板，）合成子链：分别以解开的每一段母链为模板，以游离的以游离的4 4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补对原则，在有关酶的
10、作用下，各自合成与母链互补的子链。的子链。（3 3）形成子代）形成子代DNADNA：每条子链与其对应的母链盘旋每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成成双螺旋结构。从而形成2 2个与亲代完全相同的个与亲代完全相同的DNADNA分子分子思 考？ 说明说明DNA复制的条件有复制的条件有: :模板：解旋后的两条母链模板：解旋后的两条母链原料原料: :细胞核中的游离的四种脱氧核苷酸细胞核中的游离的四种脱氧核苷酸能量：能量：ATP酶：解旋酶、聚合酶酶：解旋酶、聚合酶DNA复制的复制的特点特点边解旋边复制边解旋边复制, ,是半保留复制是半保留复制DNA能准确复制的能准确复制的原因原因DNA分子独特
11、的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构, ,为复制提供了精确的模板为复制提供了精确的模板; ;通过碱基互补配对通过碱基互补配对, ,保证了复制能够准确地进行保证了复制能够准确地进行.DNA分子复制的分子复制的意义意义DNA分子通过复制分子通过复制, ,使遗传信息从亲代传给子代使遗传信息从亲代传给子代, ,从而从而保持了遗传信息的连续性保持了遗传信息的连续性. .1 1，已知一段双链，已知一段双链DNADNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段否知道这段DNADNA中四种碱基的比例和（中四种碱基的比例和（A+C):(T+G)A+C):(T+G)的值的值 （ ）A.A.
12、能能 B.B.否否C.C.只能知道（只能知道（A+C):(T+G)A+C):(T+G)的值的值 D.D.只能知道四种碱基的只能知道四种碱基的 比例比例A A2 2已知在已知在DNADNA分子中的一条单链（分子中的一条单链（A+GA+G）/(T+C)=m,/(T+C)=m,求：求： （1 1） 在另一条互补链中这一比例是在另一条互补链中这一比例是 （2 2） 这个比例在整个这个比例在整个DNADNA分子中是分子中是 1/1/m m1 1 3.3.具具有有100100个个碱碱基基对对的的一一个个DNADNA分分子子片片断断，内内含含4040个个胸胸腺腺嘧嘧啶啶，如如果果连连续续复复制制两两次次则则
13、需需要要游游离离的的胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧核苷酸氧核苷酸 （ ）A. 60A. 60个个 B. 80B. 80个个 C. 120C. 120个个 D.180D.180个个 D D4.4.将将大大肠肠杆杆菌菌放放在在含含有有同同位位素素1515N N培培养养基基中中培培养养若若干干代代后后，细细菌菌DNADNA所所有有氮氮均均为为1515N N，它它比比1414N N分分子子密密度度大大。然然后后将将DNADNA被被1515N N标标记记的的大大肠肠杆杆菌菌再再移移到到1414N N的的培培养养基基中中培培养养，每每隔隔4 4小小时时（相相当当于于分分裂裂繁繁殖殖一一代代的的时时间间）取取样样一一次
14、次，测测定定其其不不同同世世代代细细菌菌DNADNA的的密密度度。实实验验结结果果DNADNA复复制制的的密密度度梯梯度度离离心心试试验验如如图图所示。所示。（1 1） 中带含有氮元素是中带含有氮元素是 （2 2） 测定第四代测定第四代DNADNA分子密度，分子密度，1515N N标记的标记的 比例表示为比例表示为 （3 3）如果将第一代（全中）如果将第一代（全中）DNADNA链的氢键断裂链的氢键断裂 后再测定密度，它的两条后再测定密度，它的两条DNADNA单链在试管单链在试管 中的分布位置应为中的分布位置应为 （4 4）上述实验表明，子代）上述实验表明，子代DNADNA合成的方式合成的方式
15、是是 1414N N、1515N N1/81/8中，中，7/87/8轻轻重，重，1/21/2轻轻半保留复制半保留复制世世代代DNA分子的特点分子的特点DNA中脱氧核苷酸链中脱氧核苷酸链的特点的特点分分子子总总数数不同不同DNA分子占全部分子占全部DNA分子之比分子之比DNA分子分子在离在离心管心管中的中的位置位置链总链总数数不同脱氧核苷酸链不同脱氧核苷酸链占全部链之比占全部链之比含含15N分子分子含含14N15N的的杂种杂种分子分子含含14N的分子的分子含含15N的的链链含含14N的的链链0123n1 11 1全在全在下部下部2 21 12 21 1全在全在中部中部4 41/21/21/21/24 41/21/21/21/2中中1/21/2上上8 81/41/43/43/48 81/41/43/43/4 中中 上上16161/81/87/87/82 2n n2/22/2n n1-2/21-2/2n n2/22/2n n中中1-2/21-2/2n n上上2 2n+1n+11/21/2n n1-1/21-1/2n n
