《DNA的结构和DNA的复制》课件（2）.ppt

第四章 第二节 自主预习 抓基础 合作学习 探新知 名师点拨 释疑难 创新演练 大冲关 设计1 设计2 no 1 no 2 演练1 演练2 一 解开dna结构之谜 1 20世纪30年代后期 瑞典的科学家们证明了dna是的 二战后 科学家们用电子显微镜测出dna分子直径约为2nm 2 1951年查戈夫发现 a 的量总是等于胸腺嘧啶 t 的量 g 的量总是等于胞嘧啶 c 的量 3 1952年富兰克林等确认dna为结构 并且是由不止一条链所构成的 4 1953年家沃森和克里克提出dna分子的模型 不对称 腺嘌呤 鸟嘌呤 螺旋 双螺旋结构 二 dna的结构1 空间结构 1 整体 由两条脱氧核苷酸链平行盘旋而成的结构 2 外侧 基本骨架 由和交替连接构成 3 内侧 碱基对 由两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 是按原则连接而成的 即与t配对 g与配对 反向 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 碱基互补配对 a c 2 dna分子的多样性和特异性 1 多样性 排列顺序千变万化 2 特异性 每个dna分子的特定排列顺序 形成了dna分子的特异性 三 dna的复制1 概念以亲代dna分子为合成子代分子的过程叫dna的复制 碱基对 碱基对 模板 dna 2 过程 1 解旋 dna首先利用细胞提供的能量在的作用下 把两条螺旋的双链解开 2 合成子链 以为模板 以游离的为原料 遵循原则 在有关酶的作用下 各自合成与母链互补的一条子链 3 形成子代dna 新合成的子链不断延伸 同时 每一条子链与其对应的模板链盘绕成 分别形成一个新的dna分子 解旋酶 母链 碱基互补配对 脱氧核苷酸 双螺旋结构 3 特点 边边复制 4 准确复制的原因 1 dna分子独特的为复制提供了精确的模板 2 通过 保证了复制能够精确地进行 5 意义使从亲代传给子代 从而确保了的连续性 解旋 半保留方式复制 双螺旋结构 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 1 判断下列有关叙述的正误 1 1953年由富兰克林 沃森 克里克等著名科学家共同提出dna分子的双螺旋结构 2 dna分子的基本组成单位是核糖核苷酸 3 a与t配对 g与c配对的对应关系叫做碱基互补配对原则 4 在制作dna分子模型时可用大头针或订书钉代替连接碱基的键 5 dna分子中磷酸与脱氧核糖交替相连 构成了dna分子的多样性 6 dna分子的复制只发生在真核细胞有丝分裂和减数分裂的间期 7 碱基互补配对原则能确保dna分子复制的准确性 8 dna分子的复制可以实现在亲子代之间传递遗传信息 2 选择正确答案 1 在制作dna双螺旋结构模型时 右图为两个脱氧核苷酸的模型 圆代表磷酸 下列叙述正确的是 a 方形可能代表a t c u四种含氮碱基b 两个圆可用别针 代表共价键 连结 以形成dna的侧链c 别针 代表共价键 应连结在一个脱氧核苷酸的五边形和另一个脱氧核苷酸的圆上d 如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧 两个模型方向相同 解析 方形表示的是含氮碱基 有a t g c四种 没有u 圆表示的是磷酸 五边形表示的是脱氧核糖 在dna单链中 脱氧核苷酸之间通过3 5 磷酸二酯键相连 即别针应连接在一个脱氧核苷酸的五边形和另一个脱氧核苷酸的圆上 而不是两个圆之间 两条dna单链模型的位置关系应为反向平行 答案 c 2 dna的一条单链中a g t c 0 4 上述比例在其互补单链和整个dna分子中分别是 a 0 4和0 6b 2 5和1 0c 0 4和0 4d 0 6和1 0解析 dna的一条单链中a g t c的比 其实质是嘌呤碱基与嘧啶碱基之比 在dna双链中嘌呤碱基与嘧啶碱基之比为1 但dna一条链中的嘌呤碱基与嘧啶碱基与另一条链中嘌呤碱基与嘧啶碱基之比互为倒数 如dna的一条单链中a g t c n 则另一条互补链中的a g t c 1 n 答案 b 探究1 dna分子双螺旋结构的主要特点有哪些 提示 dna分子是由两条链组成的 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 碱基配对遵循碱基互补配对原则 即a与t配对 c与g配对 探究2 如何理解dna分子的稳定性 提示 dna分子结构的稳定性是指双螺旋结构的相对稳定性 与这种稳定性有关的因素主要有以下几点 dna分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变 dna分子双螺旋结构中间为碱基对 碱基与碱基之间形成氢键 从而维持了双螺旋结构的稳定 dna分子两条链间碱基互补配对的原则严格不变 每个特定的dna分子中碱基对的数量和排列顺序稳定不变 探究3 dna复制需要哪些基本条件 提示 模板 解旋的亲代dna分子的两条单链分别作模板 原料 游离的四种脱氧核苷酸 能量 通过水解atp提供 酶 是指一个酶系统 不仅仅是指解旋酶 还包括dna聚合酶等 探究4 讨论生物界dna复制的场所是什么 提示 在自然状态下 只能在细胞内复制 真核生物 主要在细胞核内 线粒体和叶绿体内也可进行 原核生物 主要在拟核 也可以在细胞质 如质粒的复制 中进行 dna病毒 在活的宿主细胞内进行 探究5 试总结dna复制过程所需原料数量的计算公式 1 dna双链中 含某碱基x个 复制n次 则需加入含该碱基的脱氧核苷酸的分子数等于个 2 若dna双链中 含某碱基x个 第n次复制 则需加入含该碱基的脱氧核苷酸的分子数等于个 2n 1 x 2n 1 x 例1 已知某dna分子含有1000个碱基对 其中一条链上a g t c 1 2 3 4 该dna分子连续复制两次 共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 a 600个b 900个c 1200个d 1800个 解析 dna分子中含有2000个碱基 又知其中一条链中a g t c 1 2 3 4 该dna分子中a t c g 则求出该dna分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为600 该dna分子连续复制两次 共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为 22 1 600 1800个 答案 d 例2 2010 北京高考 科学家以大肠杆菌为实验对象 运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了dna复制方式的探索实验 实验内容及结果见下表 请分析并回答 1 要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b 必须经过 代培养 且培养液中的 是唯一氮源 2 综合分析本实验的dna离心结果 第 组结果对得到结论起到了关键作用 但需把它与第 组和第 组的结果进行比较 才能说明dna分子的复制方式是 3 分析讨论 若子 代dna的离心结果为 轻 和 重 两条密度带 则 重带 dna来自 据此可判断dna分子的复制方式不是 复制 若将子 代dna双链分开后再离心 其结果 选填 能 或 不能 判断dna的复制方式 若在同等条件下将子 代继续培养 子n代dna离心的结果是 密度带的数量和位置 放射性强度发生变化的是 带 若某次实验的结果中 子 代dna的 中带 比以往实验结果的 中带 略宽 可能的原因是新合成dna单链中的n尚有少部分为 解析 经过一代培养后 只能是标记dna分子的一条单链 所以要想对所有的dna分子全部标记 要进行多代培养 在探究dna分子的复制方式为半保留复制的实验中 重带 应为两个单链均被15n标记 轻带 为两个单链均被14n标记 中带 为一个单链被14n标记 另一个单链被15n标记 答案 1 多15n 15nh4cl 2 312半保留复制 3 b半保留 不能 没有变化轻 15n 4 规律四 dna分子的a链中 a t 占a链碱基总数的百分比 b链中 a t 占b链碱基总数的百分比 dna双链中 a t 占双链中碱基总数的百分比 简式为 a t a a t b a t dna 同理 g c的简式为 g c a g c b g c dna 2 dna分子的半保留复制有关计算的规律已知某一全部n原子被15n标记的dna分子 0代 转移到含14n的培养基中培养 复制 若干代 其结果分析如下表 解题时需注意 在dna复制时 边解旋 边合成 边复制 多个起始点同时进行 节省时间 效率高 新合成的dna分子双链为 一母一子 因此复制更为精确 致使遗传信息更加稳定 dna分子复制中计算所需某种核苷酸数量时 应注