分子结构和复制ppt课件

DNA的结构和复制 脱氧核糖 碱基 磷酸 A G C T 一 DNA的结构 1 基本单位 脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 DNA的结构和复制 1 基本单位 脱氧核苷酸 一 DNA的结构 DNA的结构和复制 2 DNA的平面结构 一 DNA的结构 DNA的结构 双螺旋结构模型 4 DNA分子的空间结构 1953年美国生物学家沃森 左 和英国生物物理学家克里克 右 提出DNA分子的双螺旋结构模型 一 DNA的结构 DNA的结构 结构特点 稳定性 多样性 特异性 4 DNA分子的空间结构 2 复制的时间 3 复制的条件 4 复制的过程 5 复制的特点 DNA分子的复制 1 复制的概念 6 复制的结果 7 复制的意义 知识小结 三 DNA分子的复制 一 对DNA分子复制的推测二 DNA半保留复制的实验证据 一 对DNA分子复制的推测 沃森和克里克提出了遗传物质复制的详细假说 半保留复制 二 DNA半保留复制的实验证据 放射性同位素示踪技术的应用 DNA的复制 1 过程 2 时间 3 场所 4 条件5 原则 6 特点 细胞分裂间期 细胞核 主要 线粒体 叶绿体 碱基互补配对原则 边解旋边复制 半保留复制 DNA两条母链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP DNA解旋酶 聚合酶 DNA的复制 DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板 通过碱基互补配对保证了准确无误 7 准确复制的原因 DNA分子通过复制 使亲代的遗传信息传给子代 从而保证了遗传信息的连续性 8 DNA复制的意义 A 准确复制 遗传 B 差错复制 变异 DNA的结构和复制 将某DNA分子用15N标记 然后在含14N的培养基上让其复制到第N代 则第N代DNA分子中 有关DNA半保留复制的计算 DNA的结构和复制 复制到第n代 DNA分子 个 2n 2 2n 0 2n 2 脱氧核苷酸链 条 2n 1 2 2n 1 2 DNA分子半保留复制过程示意图 证明DNA分子半保留复制的实验示意图 三 DNA分子的复制 DNA的结构和复制 DNA双链中的两个互补碱基相等 A T G C 因而不互补的两个碱基之和占全部碱基数50 DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数 碱基互补配对原则 DNA的结构和复制 碱基互补配对原则 DNA分子中两互补碱基之和的比值和每一条单链中这一比值相等 与mRNA上这一比值也相等 1 一个DNA分子中 有腺嘌呤1500个 腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3 1 则这个DNA分子中脱氧核糖的分子数目为 个 课堂训练 4000 解析 A T 1500 A G 3 1 G 500 A T C G 4000 碱基的数量 脱氧核糖的数量 脱氧核糖的数量为4000个 2 甲DNA分子的一条链上A C G T 0 8 乙DNA分子的一条链上A T G C 1 25 那么甲 乙DNA分子中互补链上相应的碱基比例分别是 和 1 25 1 25 2 在某个DNA分子的片段中 测得A占碱基总数的21 那么C占碱基总数的百分比为 A 21 B 29 C 79 D 无法计算 1 在一个DNA分子中共有碱基200个 其中一条链含胞嘧啶为20个 其互补链共有胞嘧啶26个 问这个DNA分子中含T多少 A 54个B 92个C 108个D 46个 巩固练习 3 分析一个DNA分子时 发现30 的脱氧核苷酸含有腺嘌呤 由此可知该分子中的一条链上 鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的 A 20 B 30 C 40 D 70 A B C 4 某DNA分子的一条链中有 G A C T 4 5 那么 在这个DNA分子的另一条链中 该DNA分子中 G A C T 的值分别是 A 4 5 1B 5 4 1C 1 1D 5 4 4 5 5 下列哪项对双链DNA分子叙述是不正确的 A 若一条链A和T的数目相等 则另一条链A和T的数目也相等B 若一条链G的数目为C的2倍 则另一条链G的数目为C的0 5倍C 若一条链的A T G C 1 2 3 4 则另一条链相应碱基比为2 1 4 3D 若一条链的G T 1 2 则另一条链的C A 2 1 巩固练习 B D 1 用15N标记含有100个碱基对的DNA分子 其中有胞嘧啶60个 该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次 其结果不可能是 A 含有15N的DNA分子占1 8B 复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C 含有14N的DNA分子占7 8D 复制结果共产生16个DNA分子 巩固练习 2 某DNA分子中有脱氧核苷酸4000个 已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60 那么该DNA分子连续复制2次所需要的游离鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 A 800个B 1600个C 2400个D 3200个 C C 4 2006北京理综 用35P标记了玉米体细胞 含20条染色体 的DNA分子双链 再将这些细胞转入不含35P的培养基中培养 在第二次细胞分裂的中期 后期 一个细胞中的染色体总条数和被35P标记的染色体条数分别是 A 中期20和20 后期40和20B 中期20和10 后期40和20C 中期20和20 后期40和10D 中期20和10 后期40和10 巩固练习 A 巩固练习 4 有关DNA复制的下列叙述 正确的是 A 解旋后是一条DNA单链复制子代DNAB 子代DNA链的两条单链中只有一条和亲代DNA分子完全相同C 复制结束后的两个子代DNA分子和亲代DNA分子完全相同D 在复制过程中解旋酶把DNA水解脱氧核苷酸 5 DNA分子在细胞的什么时期自我复制 A 有丝分裂前期或减数第一次分裂前期B 有丝分裂中期或减数第一次分裂中期C 有丝分裂后期或减数第一次分裂后期D 有丝分裂或减数第一次分裂前的间期 C D 巩固练习 6 实验室内模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是 ATP DNA分子 酶 转运RNA 信使RNA 游离的脱氧核苷酸 适宜的酸碱度 适宜的温度A B C D A 7 一条有丝分裂后期的染色体含有一条双链DNA分子 那么一条染色单体含有 A 一条双链DNA分子B 二条双链DNA分子C 一条单链DNA分子D 二条单链DNA分子 A 巩固练习 左图为DNA分子复制的图解 据图回答下列问题 DNA分子复制的过程 发生在细胞有丝分裂的 期和减数分裂的 期 组成DNA分子的基本单位是 由一分子 一分子 和一分子 组成 图中1示意的过程是DNA分子利用细胞提供的 在有关酶的作用下 把扭成螺旋的双链解开 这个过程称为 间 第一次分裂间 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 能量 解旋 巩固练习 左图为DNA分子复制的图解 据图回答下列问题 图中2示意的是以母链为模板 按照 原则进行 图中3示意的是一条母链与一条子链 DNA复制时 可能由于各种原因 使碱基排列顺序发生局部的改变 从而改变了遗传信息 由此产生的变异属于 碱基互补配对 碱基配对 形成新的DNA分子 可遗传的变异 6 每个脱氧核苷酸是由哪几部分组成的 A 二分子磷酸 一分子脱氧核糖 二分子含氮碱基B 三分子磷酸 一分子脱氧核糖 四分子含氮碱基C 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 四分子含氮碱基D 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 7 DNA不仅具有一定的化学结构 还具有特殊的空间结构 这种空间结构是 A 两个DNA分子盘旋而成的双螺旋结构B 两个DNA分子盘旋而成的规则的双螺旋结构C 两条脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构D 两条脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构 巩固练习 D C 巩固练习 8 DNA分子具有多样性和特异性是由于 A DNA具有特殊的双螺旋结构B DNA是一种高分子化合物C DNA分子能自我复制D DNA分子的碱基对排列顺序的不同 9 下面关于DNA分子结构的叙述中错误的是 A 每个双链DNA分子通常都会含有四种脱氧核苷酸B 每个核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基C 每个DNA分子的碱基数 磷酸数 脱氧核糖数D 双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶 就一定会同时含有40个鸟嘌呤 D B 巩固练习 10 2005上海 组成DNA的结构的基本成分是 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶A B C D 11 2005上海 含有2000个碱基的DNA 每条链上的碱基排列方式有 A 42000个B 41000个C 22000个D 21000个 C B 12 2005春季 北京 在DNA分子双螺旋结构中 腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键 胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键 现有四种DNA样品 根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌 生活在高温环境中 的是 A 含胸腺嘧啶32 的样品B 含腺嘌呤17 的样品C 含腺嘌呤30 的样品D 含胞嘧啶15 的样品 巩固练习 B 练习 1 在DNA分子中 由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种 A G C T 因此 构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种 它们的名称是 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2 从DNA分子的复制过程可以看出 DNA分子复制需要 和等条件 DNA分子的结构能够为复制提供精确的模板 通过保证了复制能够正确地进行 模板 原料 能量 酶 双螺旋 碱基互补配对 3 将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是 A DNA连接酶B DNA酶C DNA解旋酶D DNA聚合酶4 1条染色单体含有1个双链的DNA分子 那么 四分体时期中的1条染色体含有 A 4个双链的DNA分子B 2个双链的DNA分子C 2个单链的DNA分子D 1个双链的DNA分子 D B 利用碱基互补配对规律的计算 规律一 DNA双链中的两条互补链的碱基相等 任意两个不互补的碱基之和恒等 占碱基总数的50 即 A G T C A C T G 50 A G T C A C G T T C A G 1 规律二 在DNA双链中的一条单链的A GT C的值与另一条互补链的T CA G的值互为倒数关系 规律三 DNA双链中 一条单链的A TG C的值与另一条互补链的A TG C的值是相等的 也与整个DNA分子中的A TG C的值相等 巩固提高 1 已知一段双链DNA有100个碱基对 其中腺嘌呤有60个 请问鸟嘌呤的比例是 A C T C 的值是 A T C G 200A TC G 100 1 ATCG TAGC n m 巩固提高 a 1 a 1 b b 2 例1 2000年广东高考题 已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数 能否知道这段DNA中4种碱基的比例和 A C T G 的值 A 能B 否C 只能知道 A C T G 的值D 只能知道四种碱基的比例 A ATGCTACG已知腺嘌呤A的个数 等于已知T的数目 A T 知道DNA中碱基对数 可以求出C G的数目 也就可以求出G和C的数目 G C 在双链DNA中 A CT G 1 例2 1998年上海高考题 在含有4种碱基的DNA区段中 有腺嘌呤 a 个 占该区段全部碱基的比例为 b 则 A b 0 5B b 0 5C 胞嘧啶为 a 12 b 1 个D 胞嘧啶为 b 12 a 1 个 C 解析 根据碱基互补配对原则 有A T C G ATCTAGC A a T AA T C G b a 2 a G C b G C a b 2 a 故G C 12 a b 2 a a 12 b 1 巩固提高 1 已知一段双链DNA有100个碱基对 其中腺嘌呤有60个 请问鸟嘌呤的比例是 A C T C 的值是 A T C G 200A TC G 100 1 ATCG TAGC n m 巩固提高 a 1 a 1 b b 2 北京奥运会会徽 中国印舞动的北京 怎样将这枚会徽复制成两个完全一样的印章 问题探讨 第三节 DNA的复制 第三章基因的本质 何谓DNA的复制 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 1DNA 2DNA 新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗 最早提出的DNA复制模型有三种 1 全保留复制 新复制出的分子直接形成 完全没有旧的部分 一 对DNA复制的推测 2 半保留复制 形成的分子一半是新的 一半是旧的 3 分散复制 弥散复制 新复制的分子中新旧都有 但分配是随机组合的 2 如果要你来设计实验 你认为最基本的思路是什么 把复制的单链和原来的链做上标记 然后观察它在新DNA中出现的情况 1 这些观点各有不同 如何来证明那个观点是正确的 只能用实验来证明 沃森和克里克推测是半保留复制模型 探究 DNA分子复制方式 关键 区别亲子代DNA 实验方法 同位素示踪法 15N 14N 密度大 密度小 实验材料 大肠杆菌 将大肠杆菌放在NH4Cl培养液培养生长 密度梯度离心法 积极思维 1 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的 3 可能观察到哪些实验现象 4 实验结论是什么 二 DNA分子半保留复制的实验证据 我们采用假设方法 1 假设是半保留复制2 假设是全保留复制3 假设是弥散复制 小组讨论 每一种复制方式的亲代 子一代 子二代离心后会出现几条DNA带 它们分别位于离心管的什么位置 实际实验结果是 分析 1 离心处理后 为什么子一代DNA只有杂和链带 2 子二代DNA出现了轻链带和杂和链带 说明了什么 DNA半保留复制 此种探究方法被称为 假说演绎法 有人认为DNA复制就复印材料一样 一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料 这种说法对不对 为什么 1DNA 2DNA单链 母 母十子 母十子 子DNA 子DNA 2DNA 与复印材料不同 因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的新的DNA分子 而是形成了一半新 一半旧的两个DNA分子 并且原来的旧的DNA也不存在 三 DNA分子复制的过程及其特点 1 场所 2 时间 3 条件 细胞核 主 线粒体 叶绿体 细胞分裂间期 有丝分裂 减数分裂 1 模板 解旋的DNA两条单链 2 原料 脱氧核苷酸 3 能量 ATP 4 酶 解旋酶 DNA聚合酶 三 DNA分子复制的过程及其特点 4 特点 1 边解旋边复制 2 半保留复制 加快复制速度 减少DNA突变可能 保证了复制的准确进行 5 准确 复制的原理 1 DNA分子独特的双螺旋结构 为复制提供了精确的模板 2 碱基互补配对原则 保证了复制能够准确地进行 6 意义 将遗传信息从亲代传给子代 从而保持遗传信息的连续性 1 下列关于DNA复制的说法 其中不正确的是 A DNA复制过程中需要酶的催化B DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供C DNA分子是边解旋复制的D DNA复制过程中两条母链均可作模板2 以DNA的一条链 A T C 为模板 经复制后的子链是 A T A G B U A G C T A C D T U G B A 小试牛刀 思维拓展 复制n次后DNA个数 2n n 复制次数 2 含母链的DNA数量及比例 22 DNA个数 2n n 复制次数 2 含母链的DNA数量及比例 22 22n 2 3 含母链的脱氧核苷酸链数占总链数比 4 复制n次消耗原料的量 a 5 复制第n次消耗原料的量 a 思维拓展 3 4 G0 G1 G2三代DNA离心后的试管分别是图中的 G0 G1 G2 A B D G2代在 三条带中DNA数的比例是 0 1 1 以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中 培养2代 离心结果如右 能力提升 上述实验结果证明了DNA的复制方式是 31P 31P和32P 图中 两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是 半保留复制 时间 有丝分裂分裂间期 减数第一次分裂前的间期 过程 解旋 合成子链 模板 亲代DNA提供 原料 原则 条件 游离的脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 能量 酶 特点 边解旋边复制 半保留复制 意义 保持前后代遗传信息的连续性 复旋 DNA的复制课堂小结 ATP 解旋酶 DNA聚合酶 敬请专家指导 谢谢同学配合 实验结果分析 如果 说明 实验结果分析 如果 说明 实验结果分析 如果 说明 将大肠杆菌放在15NH4Cl培养液生长 转移到含14NH4Cl中 分裂一次 分裂两次 15N 15N DNA 15N 14N DNA 14N 14N DNA 15N 14N DNA 提取离心 提取离心 提取离心 15N 15N DNA 15N 15N DNA 15N 15N DNA 14N 14N DNA 15N 15N DNA 14N 14N DNA 15N 14N DNA 15N 14N DNA 实验结果预测 第一代 第二代 第三代 第四代 无论DNA复制多少次 含有原来母链的DNA分子永远只有两条 例题 将15N标记的DNA分子放在14N的培养基上培养 经过3