拓展与练习.pptx

DNA分分子子的的结结构构模模式式图图3 3C C5 5C C5 5C C3 3C C3.4nm3.4nm2nm2nm小沟小沟大沟大沟两条两条DNADNA链反向平行，一条走向链反向平行，一条走向是是5 533，另一条走向是，另一条走向是3 355。DNA复制子及复制过程：复制子及复制过程：DNA复制是从复制子起点开始的。合成的方向是复制是从复制子起点开始的。合成的方向是 53。高高等等生生物物染染色色体体DNA的的复复制制一一般般是是多多复复制制子子表示复制起始点表示复制起始点一个复制点与它的两个终止点一个复制点与它的两个终止点组成一个复制子组成一个复制子,一个一个DNADNA上可上可以有多个复制子以有多个复制子.3 35 53 35 53 33 35 55 5原核生物染色体原核生物染色体DNA的的复制一般是单复制子复制一般是单复制子DNA测序仪显示的碱基排列顺序测序仪显示的碱基排列顺序 人类基因组是指人体人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传分子所携带的全部遗传信息。人的单倍体基因组由信息。人的单倍体基因组由24条双链的条双链的DNA分子组成分子组成（包括（包括122号染色体号染色体DNA与与X、Y染色体染色体DNA），上边有），上边有30亿个碱基对，估计有亿个碱基对，估计有35万个基因。人类基因组计划万个基因。人类基因组计划就是分析测定人类基因组的就是分析测定人类基因组的核甘酸序列核甘酸序列.其主要内容包括其主要内容包括绘制人类基因组的四张图，即遗传图、物理图、序列图和转录图。绘制人类基因组的四张图，即遗传图、物理图、序列图和转录图。绘制这四张图好比是建立一个绘制这四张图好比是建立一个“人体地图人体地图”，沿着地图中一个个，沿着地图中一个个路标，如路标，如“遗传标记遗传标记”、“物理标记物理标记”等，可以一步步地找到每等，可以一步步地找到每一个基因，搞清楚每一个基因的核苷酸序列。一个基因，搞清楚每一个基因的核苷酸序列。体内体内DNA复制的条件复制的条件?RNA引物引物DNA解旋解旋RNA引引物生成物生成DNA生成生成切掉引物生切掉引物生成冈崎片段成冈崎片段DNA片片段的连接段的连接PCR技术的原理技术的原理:聚合酶链式反应聚合酶链式反应解旋酶解旋酶DNA母链母链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸DNA聚合酶聚合酶引物（引物（RNA）打开打开DNA双链双链模板模板合成子链原料合成子链原料催化子链合成催化子链合成使使DNA聚合酶能从聚合酶能从引物引物3端开始连接端开始连接脱氧核苷酸脱氧核苷酸变性（变性（80-100）Taq聚合酶（耐高温）聚合酶（耐高温）1530个核苷酸构个核苷酸构成成DNA或或RNA思考：体外扩增思考：体外扩增DNA 如何进行？如何进行？体内体内 体外体外PCR技术的原理技术的原理利用利用DNA分子的热变性原理，通过控制分子的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，从而完温度来控制双链的解聚与结合，从而完成体外成体外DAN分子的扩增。分子的扩增。体外体外DNA复制的条件：四种脱氧核苷酸、复制的条件：四种脱氧核苷酸、耐高温的聚合酶、引物、耐高温的聚合酶、引物、模板模板复制的方向：子链的复制的方向：子链的5 端向端向 3端延伸端延伸DNA双链双链单链单链变性（加热）变性（加热）复性（缓慢冷却）复性（缓慢冷却）DNA 分子的热变性原理分子的热变性原理变性的目的：变性的目的：复性的目的：复性的目的：解开双链解开双链有利于引物与两条单链的结合有利于引物与两条单链的结合TaqDNA聚合酶：热稳定性，具有逆转录活性。聚合酶：热稳定性，具有逆转录活性。PCR的反应过程的反应过程每个循环包括：变性每个循环包括：变性 复性复性延伸延伸温度温度温度温度（）时间时间时间时间（minmin）9494727260609494变性变性变性变性（1min1min）60 60 退火退火退火退火（1min1min）72 72 延伸延伸延伸延伸（1.5min1.5min）循环循环循环循环1 1 循环循环循环循环2 2 循环循环循环循环3 3 PCRPCRPCRPCR反应的温度循环周期反应的温度循环周期反应的温度循环周期反应的温度循环周期 PCR PCR PCR PCR 反应的每一个温度循环周期都是由反应的每一个温度循环周期都是由反应的每一个温度循环周期都是由反应的每一个温度循环周期都是由DNADNADNADNA变性、引变性、引变性、引变性、引物退火和反应延伸三个步骤完成的。图中设定的反应参数物退火和反应延伸三个步骤完成的。图中设定的反应参数物退火和反应延伸三个步骤完成的。图中设定的反应参数物退火和反应延伸三个步骤完成的。图中设定的反应参数是是是是94949494变性变性变性变性1min1min1min1min，60 60 60 60 退火退火退火退火1min1min1min1min，72 72 72 72 延伸延伸延伸延伸1.5min1.5min1.5min1.5min。如此周而复始，重复进行，直至扩增产物的数量满足实验如此周而复始，重复进行，直至扩增产物的数量满足实验如此周而复始，重复进行，直至扩增产物的数量满足实验如此周而复始，重复进行，直至扩增产物的数量满足实验需求为止。需求为止。需求为止。需求为止。PCRPCR技术与体内技术与体内DNADNA复制的区别：复制的区别：1.PCR 1.PCR不需要解旋酶；体内不需要解旋酶；体内DNADNA复制需要；复制需要；2.PCR 2.PCR需要耐热的需要耐热的DNADNA聚合酶（常用聚合酶（常用TaqDNATaqDNA聚合酶），而生物体内的聚合酶在高聚合酶），而生物体内的聚合酶在高温时会变性；温时会变性；3.PCR 3.PCR一般要经历三十多次循环，而生物体一般要经历三十多次循环，而生物体内内DNADNA复制需要生物体自身的复制。复制需要生物体自身的复制。练习练习1、下图是、下图是DNA复制的有关图示。复制的有关图示。ABC表示大肠杆菌的表示大肠杆菌的DNA复制。复制。DF表示哺乳动物的表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表分子复制片段。图中黑点表示复制起点，示复制起点，“”表示复制方向，表示复制方向，“”表示时间顺序。表示时间顺序。（2）哺乳动物的）哺乳动物的DNA分子展开可达分子展开可达2m之长，若按之长，若按AC的方式复的方式复制，至少制，至少8h，而实际上约，而实际上约6h左右，根据左右，根据DF图分析，是因为图分析，是因为_。（3）AF均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是分子复制是_。（4）C与与A，F与与D相同，相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为能被如此准确地复制出来，是因为_。（1）若）若A中含有中含有48502个碱基对，个碱基对，而子链延伸速率是而子链延伸速率是105个碱基对个碱基对/s，则此则此DNA分子复制约需分子复制约需30s，而实际，而实际上只需约上只需约16s，根据，根据AC图分析，这图分析，这是因为是因为_。复制是双向进行的复制是双向进行的 从多个起点同时进行复制从多个起点同时进行复制 边解旋边复制边解旋边复制 DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则保证碱基互补配对原则保证DNA分子复制的准确无误分子复制的准确无误