DNA分子结构和复制.ppt

DNA分子的结构和复制 DNA分子的结构和复制 中关村DNA双螺旋结构 生命 雕塑 如今已被看作中关村的标志 受到各界好评 DNA 不朽的双螺旋 雅典奥运会开幕式经典场景 DNA的化学组成1 基本单位 画出结构示意图 种类2 DNA水解产物 彻底水解产物 面对DNA双螺旋模型的美国生物学家沃森 左 和英国生物物理学家克里克 右 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA的空间结构 图的上半部分是以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的照片 图的下半部分是DNA的人工模型 从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构 DNA的结构模式图 从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构 放大 DNA的空间结构 A A A T T T G G G G C C C A T C 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 碱基对 另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对 形成碱基对 且A只和T配对 C只和G配对 这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则 A T G C 氢键 A A A T T T G G G G C C C A T C 1 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的 2 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 碱基在内侧 3 两条链上的碱基通过氢键连结起来 形成碱基对 且遵循碱基互补配对原则 DNA双螺旋结构的主要特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 你注意到了吗 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的 你注意到了吗 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的 DNA分子的特异性就体现在特定的碱基 对 排列顺序中 练习 1 某双链DNA分子中 A T G C 1 5则它的C占全部碱基的 A 20 B 25 C 30 D 35 A 2 从某生物组织中提取DNA进行分析 其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46 又知该DNA分子的一条链 H链 所含的碱基中28 是腺嘌呤 24 是胞嘧啶 则与H链相对应的另一条链中 腺嘌呤 胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 A 26 22 B 24 28 C 14 11 D 11 14 A 3 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 B 4 已知病毒的核酸有双链DNA 单链DNA 双链RNA 单链RNA四种类型 现发现一种新病毒 要确定其核酸属于哪一种类型 应该 A 分析碱基类型 确定碱基比例B 分析蛋白质的氨基酸组成 分析核糖类型C 分析碱基类型 分析核糖类型D 分析蛋白质的氨基酸组成 分析碱基类型 A 的复制 还是 全保留复制 半保留复制 复制的推测 动动脑 1 DNA肉眼看不见 如何才能分辨DNA 2 离心后 重带 中带 轻带表示的DNA分子双链是怎样构成的 3 整个试验的亲代 子一代 子二代细胞中提取的DNA离心结果说明了什么 半保留复制 如果是两条带说明了什么 全保留复制 复制过程 解旋酶催化 氢键断裂 解旋 模板 在DNA聚合酶的催化下 利用游离的脱氧核苷酸进行 复制 以母链为模板进行碱基配对 母链 旧链 子链 新链 子代DNA 同时进行 边解旋边复制 边解旋复制 半保留复制 多起点复制 总结 DNA的复制1 概念 2 时期 3 条件 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂间期减数第一次分裂间期 模板 DNA的每一条母链原料 游离的4种脱氧核苷酸能量 ATP酶 解旋酶 DNA聚合酶等 4 过程 5 结果 6 特点 7 意义 总结 解旋 合成子链 形成双链DNA 形成2个双链DNA分子 和亲代DNA完全相同 半保留复制边解旋边复制 使遗传信息从亲代传给子代 保持了遗传信息的连续性 8 精确性 9 场所 独特的双螺旋结构为复制提供模板碱基互补配对原则使复制准确无误 真核生物 原核生物 病毒 宿主细胞 总结 亲代 第一代 第二代 第三代 15N 15N 类推第五代时在离心管中 上中下层的比例如何 由于DNA分子复制的方式是半保留复制 所以每复制一次 新的DNA分子都有一半新链一半旧链 经过一次复制可得2个DNA分子 两次可得4个DNA分子 依次类推 复制n次 可获得2n个DNA分子 规律 计算 1 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 2 有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次 则 含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是 含15N的DNA分子链占全部DNA分子单链的比例是 含14N的DNA分子有个 只含14N的DNA分子有个 只含15N的DNA分子有个 1 4 1 8 8 6 0 3 某生物的双链DNA分子共有含氮碱基700对 其中一条链上 A T C G 2 5 问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A 300个B 400个C 600个D 1200个 配对规律 C 第4节基因是有遗传效应的DNA片段 第三章基因的本质 1 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子 长度约为4700000个碱基对 在DNA分子上分布着4400个基因 每个基因的平均长度约为1000个碱基对 分析资料 问题1 计算所有基因的碱基对总数占所有的比例 基因的碱基对总数只是DNA的碱基对总数的一部分 问题2 根据资料1 你能得出什么结论 基因是DNA的片段 2 把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内 鼠体内出现了以前没有的荧光 基因有遗传效应 它可以独立起作用 资料2 说明了什么 基因是特定的DNA片段 可以切除 可以拼接到其他生物的DNA上去 从而获得某种性状的表达 所以基因是结构单位 分析资料 3 人类基因组计划测定的是24条染色体 22条常染色体 X Y 上的DNA的碱基序列 其中 每条染色体上有一个DNA分子 这24个DNA分子大约有31 6亿个碱基对 其中 构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2 并不是随便一段DNA就称为基因 基因是一段DNA 但是一段DNA不一定是基因 资料3说明了什么 分析资料 4 没有HMGIC基因 就没有肥胖的表现 有HMGIC基因就有肥胖表现 资料4说明了什么 基因能控制生物的性状 分析资料 基因是一段DNA 基因具有遗传效应 它可以独立起作用 基因是一段DNA 但是一段DNA不一定是基因 基因能控制生物性状 基因 gene 是具有遗传效应的DNA片段 是生物体遗传的结构单位和功能单位 二 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体之间的关系 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有1个或2个DNA分子 基因是有遗传效应的DNA片断 每个DNA分子上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多 成百上千 脱氧核苷酸组成 DNA是主要的遗传物质 DNA分子的结构特性 1 多样性 碱基对的排列顺序的千变万化 主要区的 构成了DNA分子的多样性 在生物体内 一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对 请同学们计算DNA分子有多少种 2 特异性 碱基对的特定排列顺序 又构成了每一个DNA分子的特异性 碱基对的排列顺序就代表了遗传信息 DNA的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因 3 稳定性 DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变 内侧碱基互补配对原则不变 1 DNA分子中储存着足够量的 2 遗传信息蕴藏在之中 3 又构成了每一个DNA分子的特异性 4 DNA分子的多样性和特异性是多样性和特异性的物质基础 4种碱基的排列顺序 小结 碱基 碱基对或脱氧核甘酸 的特定的排列顺序 生物 遗传信息 分析下面的概念图 回答有关问题 1 图中B是 H是 F是 2 每个C含有个D 每个D中可以由个E组成 蛋白质 含N碱基 脱氧核糖 很多 成百上千 3 D和A的位置关系 4 从分子水平看D和C的关系是 5 C的基本组成单位是图中的 6 遗传信息是D中的排列顺序 基因位于染色体上 基因是有遗传效应的DNA片断 E E 脱氧核苷酸 P57答案 2 在人类的DNA分子中 核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同 3 不是 理论上可以