高中物理 4.2 DNA的结构和DNA的复制课件 苏教版必修2.ppt

第四章遗传的分子基础 第二节dna的结构和dna的复制 学习目标 1 概述dna分子结构的主要特点 2 制作dna双螺旋结构模型 3 概述dna分子的复制过程和复制意义 4 掌握有关dna分子复制的相关计算 重点 1 dna分子结构的主要特点 2 制作dna分子双螺旋结构模型 3 碱基互补配对原则的应用 在双链dna分子中碱基数量a t g c 难点 1 dna分子结构的主要特点 2 两条链之间碱基数量的复杂计算 dna的分子结构 复制中的dna 你知道dna分子的功能和特性吗 回眸历史 解开dna结构之谜 阅读课本p59 p61边做边学相关内容 并结合图4 6和图4 7 思考并小组讨论下列问题 探究一dna的结构 dna的立体结构 沃森和克里克认为 dna分子的立体结构是规则的双螺旋结构 由两条链组成 这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 dna分子中的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 dna分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 dna分子的平面结构 脱氧核糖与磷酸交替连接构成骨架 碱基对 氢键 组成dna分子的碱基虽然只有4种 但是 碱基对的排列顺序却是千变万化的 例如 一个dna分子有4000个碱基对 这些碱基对可能的排列方式就有44000种 碱基对排列顺序的千变万化 构成了dna分子的多样性 而碱基对的特定的排列顺序 又构成了每一个dna分子的特异性 1 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 2 之间的数量关系是1 1 1 3 两个核苷酸的 和 之间的化学键为磷酸二酯键 用限制性核酸内切酶处理可切断 用dna连接酶处理可连接 4 碱基对之间的化学键为氢键 可用解旋酶断裂 也可加热断裂 5 每个脱氧核糖 除两端外 连接着2个磷酸 分别在3号 5号碳原子上相连接 6 若碱基对为n 则氢键数为2n 3n之间 若已知a有m个 则氢键数为3n m 7 每个脱氧核苷酸中 脱氧核糖中1号碳与碱基相连接 5号碳与磷酸相连接 3号碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接 如图 记忆窍门借图记忆 五四三二一 五 五种元素 c h o n p四 四种碱基对应四种脱氧核苷酸三 三种物质 二 两条脱氧核苷酸长链 碱基对有a与t g与c两种配对方式 一 一种空间结构 规则的双螺旋结构 dna分子特性 1 稳定性 磷酸和脱氧核糖交替连接 排列在外侧构成基本骨架 2 多样性 碱基对多种多样的排列顺序 提醒若某dna分子中有n个碱基对 则排列顺序有4n种 其中n代表碱基对数 3 特异性 每种dna分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 探究二dna的复制 阅读课本p63积极思维的相关内容 及图4 8 思考并小组讨论下列问题 1 dna的复制方式 事实 1 为了证明dna分子的复制方式 1957年两位科学家设计了一个非常精巧的实验 2 细菌大约每20min分裂一次 产生子代 2 dna复制的过程 认真分析下面两幅图 及意义标准图 dna的复制方式 分析 1 离心处理后 为什么子一代dna只有杂合链带 2 子二代dna出现了轻链带和杂合链带 说明了什么 dna半保留复制 上述实验证明 在新合成的每个dna分子中 都保留了原来dna分子中的一条链 因此 这种复制方式又被称为dna半保留复制 dna分子独特的双螺旋结构 为复制提供了精确的模板 通过碱基互补配对 保证了复制能够精确地进行 dna分子的复制是一个边解旋边复制的过程 3 dna复制过程中的数量关系由于dna分子的复制是一种半保留复制方式 一个dna分子连续进行n次复制 可形成2n个子代dna 其中只有2个dna分子含有最初亲代的母链 图解如下 一 dna的结构 沃森和克里克 1 dna双螺旋结构模型的构建者 2 dna的化学组成 脱氧核苷酸 脱氧核糖 含氮碱基 主干知识整合 3 dna的结构特点 1 两条平行的脱氧核苷酸长链按 方式盘旋 成双螺旋结构 反向平行 脱氧核糖和磷酸 基本骨架 2 dna分子中的 交替连接 排列在外 侧 构成 碱基排列在内侧 碱基互补配对 3 两条链上的碱基按 原则通过 连接成碱基对 a 腺嘌呤 与t 配对 g 鸟嘌呤 与c 配对 氢键 胸腺嘧啶 胞嘧啶 4 dna的特性 1 dna分子中 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氨碱基数 2 dna初步水解和彻底水解产物分别是 稳定性 多样性 特异性 1 1 1 1 含氮碱基 dna初步水解 产物是四种脱氧核苷酸 彻底水解产物是磷酸 脱氧核糖 二 dna的复制 子代dna 减数第一次分裂 两 解旋酶 dna聚合酶 续表 脱氧核苷酸 解旋 复制 半保留 遗传信息 1 下面关于dna分子结构的叙述正确的是 a dna分子的任一条链中a t g cb 每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖c 每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连d dna分子两条链上的a与t通过氢键连接 解析 在双链dna分子中 碱基遵循互补配对原则 即a t g c 但是任一条单链不一定会出现a t g c的情况 dna分子中与碱基相连的是脱氧核糖 磷酸不与碱基连接 dna分子的每条链分别有一个游离的磷酸基团 这个磷酸基团只与一个脱氧核糖相连 其余的磷酸基因都与两个脱氧核糖直接相连 课堂巩固 2 2011年镇江调研 下图为dna分子结构示意图 对该图的正确描述是 a dna分子中的 依次代表a g c tb 构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸 c 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架d 当dna复制时 dna聚合酶催化 的形成 解析 构成胞嘧啶脱氧核苷酸 当dna复制时 dna聚合酶催化磷酸二酯键的形成 而 是氢键 由解旋酶催化解开 3 下列有关dna复制的叙述 正确的是 a dna分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸b 在复制过程中 复制和解旋是同时进行的c 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链d 两条新的子链通过氢键形成一个新的dna分子 解析 dna分子在解旋酶的作用下把螺旋的双链解开 在水解酶的作用下才能水解成脱氧核苷酸 dna复制的过程是边解旋边复制 dna复制是分别以解开的两条母链为模板 在dna聚合酶等酶的作用下 利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的一段子链 每条新链与其对应的模板通过氢键形成一个新的dna分子 解析 dna分子在解旋酶的作用下把螺旋的双链解开 在水解酶的