DNA的结构和复制.ppt

第二节 dna的结构和dna的 复制 本 节 主 要 内 容 1.格里菲思 肺炎双球菌的转化实验 存在转化因子 2.艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验 dna是遗传物质 3.赫尔希和蔡斯 t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 dna是遗传物质 4.有些病毒不含dna，只含rna和蛋白质 rna是某些病毒的遗传物质 dna是主要的遗传物质 遗传物质有什么特点? 分子结构具有相对的稳定性 能够自我复制，使前后代保持一定 的连续性 能够指导蛋白质的合成 ，从而控 制新陈代谢过程和性状 能够产生可遗传的变异 遗传物质：像dna一样，能携 带遗传信息，控制生物体的特 定性状，并通过细胞增殖过程 将遗传信息传递给后代的物质 。 dna的结构在1953年由沃森和克里克确定 1、dna的结构 北京中关村高科技园区的dna雕塑 c 脱氧 核糖 磷酸 含氮碱基 dna基本单位脱氧核糖核苷酸 a tt g a 腺嘌呤脱氧核苷酸 c 胞嘧啶脱氧核苷酸 t 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 g 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 脱氧核苷酸链 a t g c a t g c a t g c 碱基对 氢键 dna 双 链 1 _ 3 _ 4 _ 5 _ 6 _ 7 _ 8 _ 9 _ 2 _ 10 _ 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖核苷酸 碱基对 氢键 脱氧核苷酸链片段 （dna单链片段） 写出图中1-10的名称 dnadna的的分子结构（空间结构）分子结构（空间结构） 规则的双螺旋结构：1953年，沃森和克里克共同提出 1、组成dna的两条链按反向 平行方式盘旋成双螺旋结构。 2、dna分子中脱氧核糖和磷 酸交替连接，排列在外侧，构 成基本骨架，碱基排列在内侧 。 3、dna分子两条链上的碱基 通过氢键连接成碱基对。 dnadna的结构特性的结构特性 1、稳定性 整体：直径约为2nm、螺距约 为3.4 nm ，每 个螺距 内有10对碱基对。 主链：磷酸与脱氧核糖交替排列稳定 不变。 碱基对：严格遵循碱基配对原则。 dnadna的结构特性的结构特性 2、多样性 蛋白质dna 脱氧核苷酸数目、 排列顺序不同（4n ：n为碱基对数） 氨基酸数目、种类 、排列顺序不同 多肽链数目不同 空间结构不同 dnadna的结构特性的结构特性 3、特异性 每个dna有其特定的脱氧核 苷酸排列顺序（遗传信息） dnadna分子的结构知识点分子的结构知识点 一、化学结构（平面结构） 基本单位 脱氧核苷酸链 dna双链 二、空间结构规则双螺旋结构 碱基互补配对原则 脱氧核苷酸（4种） 脱氧核糖与磷酸交替连接 以氢键连接成碱基对 三、dna的结构特性 生物所以有遗传现象，是与遗传物质dna 的复制有关系的。 什么是dna的复制？ dna的复制是指以亲代dna分子 为模板合成子代dna分子的过程 。 dna分子是在什么时间进行复制的？ dna复制发生在细胞有丝分裂 的间期和减数分裂的间期。 15n/14n-dna p 15n/15n-dna 15n/14n -dna 14n/14n -dna 15n/14n -dna 14n/14n -dna 第二代 第一代 含14n 上中下 上中下 上中下 dna复制后产生的 每个子代dna分子 中，都有一条单链是 原dna保留下来的 ，而另一条单链是新 合成的。这种复制方 式我们称其为 半保留复制。 根据半保留复制和碱基互补配对原则 与dna复制有关的计算 一个dna连续复制n次后，共有多少个dna？多少条脱氧核苷酸链？ 母链多少条？子链多少条？ dna分子数=2n 脱氧核苷酸链数=2n+1 母链数= 子链数= 2 2n+1 2 解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析 。a t g c c g a t a t g c c g a ta t g c c g a t a t g c c g a ta t g c c g a ta t g c c g a ta t g c c g a t 连续第一次复制 连续第二次复制 连续第n次复制 解： dnadna分子的复制分子的复制 定义 场所 时间 条 件 模板 原料 酶 能量 过程 特点 意义 细胞核、线粒体、叶绿体 有丝分裂间期和减间期 使遗传信息从亲代传给子代 ，保持遗传信息的连续性 以亲代dna为模板合成 子代dna的过程 dna双链 脱氧核苷酸 解旋酶、dna连接酶等 atp 解旋合成子链合成dna 边解旋边复制，半保留复制 为什么复制能形成两条完全相同的 dna，并且它们都和亲代dna一样？ a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c + 1、dna分子的独特的双螺旋结构为复制dna提供精确的模板。 为什么复制能形成两条完全相同的 dna，并且它们都和亲代dna一样？ a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c + 碱基互补配对能力保证了复制能够 准确无误地进行。 遗传的分子基础遗传的分子基础 dnadna的结构和复制的结构和复制 探索遗传物质的过程探索遗传物质的过程 4、构成dna的核苷酸有几种？ 问题讨论： 1、构成 dna 的 碱 基有几种？ 3、构 成核 酸 的 碱基有几种？ 5、构成rna的核苷酸有几种？ 6、构成核酸的核苷酸有几种？ 2、构 成 rna 的 碱基有几种？ (4) (8) (4) (4) (5) (4) a p 脱氧 核糖 g p 脱氧 核糖 c p 脱氧 核糖 t p 脱氧 核糖 基本骨架 磷酸、脱氧核糖 交替连接，排在外侧 碱基排列在内侧 脱氧核苷酸链： a p 脱氧 核糖 g p 脱氧 核糖 c p 脱氧 核糖 t p 脱氧 核糖 脱氧 核糖 a p g p c p t p 脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧 核糖 a t g c 碱基互补 配对原则 a c t g t g c c a a c a t g g g c a t t 在双链dna分子中： a t g c a+g t+c a+c t+g = = = = 在dna双链中，任意 两个不互补的碱基之 和恒等，并为碱基总 数 的50%。 1某dna分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占30 ，那么胸腺嘧啶的分子数应占 a10 b20 c30 d40 b 2. dna分子的一条单链中t+c/a+g=0.4,上述 比例其互补链和整个dna分子中分别是( ) a.0.4和0.6 b.2.5和1.0 c.0.4和0.4 d.0.6和1.0 3. 双链dna分子中,g占38%,其中一条链中的t 占5%,那么另一条链t占该单链的( ) a.76% b.5% c.19% d.38% b c （a+t）/（a+t+g+c）=a，则（a1+t1）/（a1+t1+g1+c1）=a （a1+g1）/（t1+c1）=a，则（a2+g2）/（t2+c2）= 1 / a 一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。 两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。 dnadna的的分子结构（空间结构）分子结构（空间结构） 规则的双螺旋结构：1953年，沃森和克里克共同提出 1、组成dna的两条链按反向 平行方式盘旋成双螺旋结构。 2、dna分子中脱氧核糖和磷 酸交替连接，排列在外侧，构 成基本骨架，碱基排列在内侧 。 3、dna分子两条链上的碱基 通过氢键连接成碱基对。 稳定性：稳定性： dnadna分子的特性：分子的特性： 多样性：多样性： 特异性：特异性： 碱基对的排列顺序千变万化 每个dna分子有其特定的 碱基对排列顺序 例：由120个碱基组成的dna分子片段，可因其碱 基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息， 其种类数最多可达（ ） a、4120 b、1204 c、460 d、604 c 15n/14n-dna p 15n/15n-dna 15n/14n -dna 14n/14n -dna 15n/14n -dna 14n/14n -dna 第二代 第一代 含14n 上中下 上中下 上中下 以亲代dna分子为模板来和合成 子代dna分子的过程，叫dna的复制。 ( 2) 复制的时间： c、合成子代dna 细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 （3）复制过程： a、解旋： b、合成子链： （1）概念： （二）dna分子复制的过程 能量，酶 atp a.dna聚合酶 c.模板：亲代dna b.原料：四种脱氧核苷酸 d.能量： （4）需要的条件： 能量，酶 模板、原料、能量、酶 （5）复制场所： （6）复制特点： （7）复制准确无误的原因： 半保留复制；边解旋边复制 为什么复制能形成两条完全相同的 dna，并且它们都和亲代dna一样？ a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c + dna分子的独特的双螺旋结构为复制dna提供精确的模板。 为什么复制能形成两条完全相同的 dna，并且它们都和亲代dna一样？ a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c a g a a c g a g t c t t g c t c + 碱基互补配对能力保证了复制能够 准确无误地进行。 解旋酶作用于何结构？ 为什么说dna的复制是半保留复制？ 新合成的两条子链有何关系？ 氢键 新的dna的两条链中一条是母链，一条是 新合成的子链 互补 课堂练习 1、某些药物可以抑制肿瘤细胞dna的复制，从而达到控制 癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ） a 间期 b 前期 c 中期 d 不能确定 2、下列关于dna复制过程的正确顺序是（ ） 互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键 dna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 子链与母链盘旋成双螺旋结构 a b c d a c 3、dna分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（ ） a 鸟嘌呤和腺嘌呤 b 胸腺嘧啶和胞嘧啶 c 腺嘌呤和胸腺嘧啶 d 腺嘌呤和胞嘧啶 c 4、下面关于dna复制过程的描述，错误的是（ ） a 复制需要能量 b边解旋边复制 c 复制需要氨基酸和酶 d 复制遵循碱基互补配对原则 c 5构成dna的五碳糖是 a核糖 b脱氧核糖 c葡萄糖 d麦芽糖 b 6下列有关dna分子的多样性和特异性原因的叙述中 ，不正确的是 a核苷酸的排列顺序不同 b碱基对的排列顺序不同 c脱氧核苷酸的排列顺序不同 d碱基排列顺序有其特定性 a 7以dna的一条链“atc”为模板，经复制后 的子链是 a“tag” b“uag” c“tac” d“tug” a 8dna完全水解后，得到的化学物质是 a氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 b氨基酸、核苷酸、葡萄糖 c核糖、含氮碱基、磷酸 d脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 d 9构成烟草、噬菌体、烟草花叶病毒体内核 酸物质的碱基种类依次为 a4、4、5 b4、5、8 c4、5、5 d5、4、4 10dna分子的双链在复制时解旋，这时下述 那一对碱基从氢键连接处分开 a腺嘌呤与胸腺嘧啶 b鸟嘌呤与尿嘧啶 c鸟嘌呤与胸腺嘧啶 d腺嘌呤与尿嘧啶 d a 11实验室内模拟生物体dna复制所必须的条件是下列的 哪几个 酶游离的脱氧核苷酸atpdna分子 mrnatrna适宜的温度适宜的酸碱度 a b c d 12一段多核苷酸链中的碱基组成为： 35的a、20的c、35的g、10的t。它是一段 a双链dna b单链dna c双链rna d单链 rna d b 14.dna分子中一条链的碱基比