DNA分子的结构和复制一轮复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章第三章 第第2 2 讲讲DNADNA分子结构和分子结构和复制复制第1页核酸结构和功效核酸结构和功效1.核酸是生物遗传物质，因主要存在于细胞核中呈酸性而 得名。2.包含DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。3.DNA是绝大多数生物遗传物质，RNA是极少数不含DNA病毒遗传物质。4.化学元素组成：C、H、O、N、P5.基本组成单位：核苷酸DNA脱氧（核糖）核苷酸RNA核糖核苷酸第2页全称全称五碳糖五碳糖碱基碱基基本单位基本单位主要存在主要存在位置位置结构结构功效脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖、脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种种)核糖核苷酸核糖核苷酸(4种）种）细胞核细胞核细胞质细胞质规则双螺旋结构规则双螺旋结构单链单链主要遗传物质主要遗传物质少数病毒遗传物质少数病毒遗传物质第3页判断以下生物中所含核苷酸种类与数量：判断以下生物中所含核苷酸种类与数量：噬菌体：噬菌体：()种，为种，为核苷酸核苷酸烟草花叶病毒：烟草花叶病毒：()种，为种，为核苷酸核苷酸烟草细胞：烟草细胞：()种，为种，为核苷酸核苷酸核糖核糖脱氧脱氧(核糖核糖)4484种脱氧种脱氧(核糖核糖)4种核糖核苷酸种核糖核苷酸问题回顾：问题回顾：第4页4 4、组成、组成DNADNA核苷酸有几个？核苷酸有几个？问题讨论：问题讨论：1 1、组成、组成 DNA DNA 碱碱 基有几个？基有几个？3 3、构、构 成核成核 酸酸 碱基有几个？碱基有几个？5 5、组成、组成RNARNA核苷酸有几个？核苷酸有几个？6 6、组成核、组成核 酸核苷酸有几个？酸核苷酸有几个？2 2、构、构 成成 RNA RNA 碱基有几个？碱基有几个？(4)(8)(4)(4)(5)(4)第5页DNADNA分子结构和分子结构和复制复制第6页复习目标导航复习目标导航1.识记识记DNA分子基本组成单位及其化学组成分子基本组成单位及其化学组成2.了解了解DNA分子结构及特点分子结构及特点3.了解了解DNA分子复制过程及意义分子复制过程及意义4.掌握碱基互补配对标准并熟练计算掌握碱基互补配对标准并熟练计算第7页一一、DNA分子结构分子结构1.化学组成：由4种脱氧核苷酸组成一个高分子化合物。第8页DNADNA化学组成（化学组成（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基本单位脱氧核苷酸基本单位脱氧核苷酸12345第9页DNADNA化学结构（化学结构（2 2）连连 接接 ATGCATGC3-5磷磷酸二酯酸二酯键键氢氢键键5533第10页问题：问题：DNA分子空间结分子空间结构有哪些特点呢？构有哪些特点呢？沃森和克里克认为：沃森和克里克认为：DNA分分子空间结构是规则双螺旋结子空间结构是规则双螺旋结构。构。2、DNA立体结构：立体结构：第11页DNA分子空间结构主要特点分子空间结构主要特点DNA分子是有分子是有条链组成，条链组成，盘旋盘旋成成结构。结构。交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，组成基本骨架；组成基本骨架；排列在内侧。排列在内侧。碱基经过碱基经过连接成碱基对，并遵照连接成碱基对，并遵照标准。标准。反向平行反向平行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2第12页结构特点结构特点1、每个每个DNA分子含有稳定双螺旋结构分子含有稳定双螺旋结构2、脱氧核糖和磷酸交替排列方式固定不变、脱氧核糖和磷酸交替排列方式固定不变3、碱基之间氢键维持了双螺旋结构稳定、碱基之间氢键维持了双螺旋结构稳定4、DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱分子两条链之间对应碱基严格按照碱基互补配对标准基互补配对标准5、每个特定、每个特定DNA分子碱基正确数量和次序不变分子碱基正确数量和次序不变稳定性稳定性:特异性特异性:多样性多样性:碱基对排列顺序千变万化每个特定每个特定DNA分子中都是特定碱基对排列分子中都是特定碱基对排列次序次序第13页DNA结构：结构：5种元素种元素3类物质类物质4种基本单位种基本单位2条链条链1种结构种结构 第14页碱基百分比计算和应用碱基百分比计算和应用:1.DNA双双链中，链中，互补互补碱基数量碱基数量相等相等(A=T 、C=G)；2.DNA单单链中，链中，互补互补碱基数量碱基数量不一定相等不一定相等3.（A T、C G）2.双双链链DNADNA分子中，分子中，互补互补两碱基之两碱基之和和与全部与全部碱基碱基比等于比等于其任何一条单链中该种比值。其任何一条单链中该种比值。（A+TA+T）%=(A%=(A1 1+T+T1 1）%=%=（A A2 2+T+T2 2）%第15页4.DNA4.DNA分子分子一条一条链中链中不互补不互补碱基正确碱基之碱基正确碱基之和和比值比值是是另一条另一条互补链中该比值互补链中该比值倒数倒数。若（若（A A1 1+C+C1 1）/（G G1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a或（或（A A1 1+G+G1 1）/（C C1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a3.DNA3.DNA分子其中分子其中一条一条链中链中互补互补碱基正确碱基之碱基正确碱基之和和比值比值与与另一条另一条互补链中以及互补链中以及双链双链DNADNA中该比值中该比值相等相等。若（若（A A1 1+T+T1 1）/（G G1 1+C+C1 1）=a=a 则（则（A A2 2+T+T2 2）/（G G2 2+C+C2 2）=a=a （A+TA+T）/（G+CG+C）=a=a 第16页5.5.由碱基种类及百分比判断核酸种类由碱基种类及百分比判断核酸种类（1 1）若）若有有U U无无T T,则为则为RNARNA。（2 2）若）若有有T T无无U U,则为则为DNADNA。双链。双链DNADNA中中A=TA=T、G=CG=C，单，单链链DNADNA中中ATAT、G CG C，也可能也可能A=TA=T、G=CG=C。6.6.在双链在双链DNADNA及其转录及其转录RNARNA之间，有：之间，有：DNADNA中一中一条链中条链中A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2=RNA=RNA分子中分子中(A+U)=12DNA(A+U)=12DNA双链双链中中(A+T)(A+T)第17页1.若若DNA分分子子一一条条链链中中(AT)/(CG)=a，则则和该和该DNA单链互补单链片段中单链互补单链片段中(AT)/(CG)比值为比值为AaB1/aC1D1-1/a2.一一段段多多核核苷苷酸酸链链中中碱碱基基组组成成为为：35A、20C、35G、10T。它是一段。它是一段A双链双链DNAB单链单链DNAC双链双链RNAD单链单链RNAAB评价反馈练习评价反馈练习第18页3.在双链在双链DNA分子中，当分子中，当(A+G)/(T+C)在在一条多脱氧核苷酸链上百分比为一条多脱氧核苷酸链上百分比为0.4时，时，则在另一互补链和整个则在另一互补链和整个DNA中，这种百中，这种百分比分别是分比分别是A.0.4，1B.1，1C.0.6，1D.2.5，14.由由120个碱基对组成个碱基对组成DNA分子片段，可因分子片段，可因其碱基对组成和序列不一样携带不一样其碱基对组成和序列不一样携带不一样遗传信息，其种类最多可达遗传信息，其种类最多可达A.120B.1204C.460D.4120DD第19页二、二、DNA半保留复制试验证据半保留复制试验证据思索以下问题：思索以下问题：1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养？2、然后转移到什么培养基中培养？、然后转移到什么培养基中培养？3、假如是半保留复制，离心后应该出现、假如是半保留复制，离心后应该出现几条带？几条带？4、三条带离心后在试管中分布怎样？、三条带离心后在试管中分布怎样？5、试验结论是什么？、试验结论是什么？第20页重带重带中带中带轻带轻带中带中带第21页中带中带(中间中间)1515N/N/1414N-DNAN-DNA重带重带(下部下部)1515N/N/1515N-DNAN-DNA轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N-DNAN-DNA1515N/N/1414N-DNAN-DNA中带中带(中间中间)亲代亲代DNADNA第一代第一代 DNA DNA第二代第二代DNADNA第22页亲代亲代(第一第一代代)第二代第二代第三代第三代第四代第四代15N14N第23页解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶催化下，利聚合酶催化下，利用用游离脱氧核苷酸进行碱基配对游离脱氧核苷酸进行碱基配对）复制复制:以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）复制后复制后DNA:同时进行同时进行组成组成复制过程复制过程:第24页三、三、DNADNA分子复制过程分子复制过程（1 1）（2 2）（3）（4）1、场所：、场所：2、时期：、时期：3、条件、条件4、复制、复制过程过程：5、复制特点复制特点：6、复制结果：、复制结果：7、复制准确性：、复制准确性：8、复制生物学意义：、复制生物学意义：细胞核细胞核有丝分裂间期和减数第一次分裂间期有丝分裂间期和减数第一次分裂间期模板模板原料原料能量能量酶酶半保留复制半保留复制1DNA2DNA高高确保了亲子两代间性状相同确保了亲子两代间性状相同边解旋边复制边解旋边复制原因第25页能能“准确准确”复制原因：复制原因：1、DNA含有独特双螺旋结构，能为复制提供含有独特双螺旋结构，能为复制提供模板；模板；2、碱基含有互补配正确能力，能够使复制准、碱基含有互补配正确能力，能够使复制准确无误。确无误。第26页 规律规律1：亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，所次复制后，所合成合成DNA分子中，分子中，DNA分子数分子数，含亲代母链，含亲代母链DNA分子数，不含亲代母链分子数，不含亲代母链DNA分子数依次分子数依次为：为：2n变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNA链数链数之比为：之比为：含亲代母链含亲代母链DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子数之比分子数之比为：为：2/（2n2）2/2nDNADNA复制相关计算规律总结复制相关计算规律总结即即1/（2n）22n-2第27页规律规律2：含某碱基数为含某碱基数为a亲代亲代DNA分子分子经经 n 次复制次复制后后，所需该游离脱氧核所需该游离脱氧核苷酸数苷酸数R是多少？是多少？R=R=2n-1()a第28页规律规律3：DNA分子复制与染色体复分子复制与染色体复制关系制关系DNA分子分子染色体复制染色体复制注意：解题时看清 是一个DNA分子被标识还是全部DNA分子被标识。第29页1.一个一个DNA分子自我复制后形成两个分子自我复制后形成两个DNA分分子，这两个新子，这两个新DNA分子（分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链母链结合一条子链与另一条子链母链结合C 评价反馈练习评价反馈练习第30页2以下关于以下关于DNA复制过程中，正确次序是（复制过程中，正确次序是（）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进行碱基互补配对以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构子链与母链盘旋成双螺旋结构 A B C DC第31页3一个双链一个双链DNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3次自我次自我复制，在第四代复制，在第四代DNA分子中，共有分子中，共有条脱氧核条脱氧核苷酸长链，有苷酸长链，有条第一代脱氧核苷酸长链条第一代脱氧核苷酸长链A2B4C8D16DA4、经、经15N标识一个标识一个DNA分子，放入分子，放入14N培养基中培养基中培养，经过培养，经过4次复制后，子代中含次复制后，子代中含15NDNA占（占（）A1/16B1/8C1/4D1/2B第32页 请同学们认真完成课后强化作业第33页第34页