第18讲-DNA分子的结构与复制、基因的本质--一轮复习.ppt

第18讲DNA的结构、复制及基因的本质,最新考纲1.DNA分子结构的主要特点（）。2.DNA分子的复制（）。3.基因的概念（）。,1.识记DNA分子的化学组成及其基本单位。2.理解DNA分子结构及特点。3.理解DNA分子的复制过程及意义。4.掌握碱基互补配对原则并熟练计算。5.掌握DNA复制有关的计算。,考点一DNA的分子结构,回眸历史,威尔金斯物理学家富兰克林化学家查哥夫化学家克里克物理学家沃森生物学家,DNA模型构建中重大贡献的科学家,DNA的X射线衍射图,DNA的X射线衍射图,A的量等于T的量G的量等于C的量,发现DNA双螺旋结构,发现DNA双螺旋结构,1.DNA分子的化学组成及其基本单位,脱氧核苷酸,初步水解产物：彻底水解产物：氧化产物：,2.DNA平面结构,构成方式,磷酸二酯键,磷酸二酯键,A,T,G,C,C,G,T,A,1.DNA的双螺旋结构是固定不变的（）2.所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团（）3.每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基（）4.DNA分子中，CG对占比例越大，DNA结构越稳定5.DNA分子的特异性是由碱基对的特定的配对方式决定的，配对方式只有AT、CG（）6.DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1121（）7.由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为（）8.DNA单链上相邻碱基以氢键相连()9.DNA有氢键，RNA没有氢键(),2n-2,问题：DNA分子的空间结构有哪些特点呢？,沃森和克里克认为：DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。,3、DNA的立体结构：,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由条脱氧核苷酸链组成的，这两条链按方式盘旋成双螺旋结构。,明确DNA的结构特点,两,反向平行,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（2）DNA分子中的交替连接，排列在，构成基本骨架；碱基排列在。,明确DNA的结构特点,外侧,脱氧核糖和磷酸,内侧,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（3）两条链上的碱基通过连接成碱基对，且遵循：即,氢键,碱基互补配对原则,明确DNA的结构特点,A配T，T配A，C配G，G配C,4.DNA分子的特性,（1）性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。（2）性：碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种（其中n代表碱基对数）。（3）性：每种DNA分子都有特定的对排列顺序，代表了特定的_,稳定,多样,4n,特异,碱基,遗传信息。,遗传信息：,DNA碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序,生物多样性的根本原因：,DNA分子的多样性,直接原因：,蛋白质分子的多样性,生物特异性的根本原因：,DNA分子的特异性,找错,(1)图中表示，表示，的名称是。(2)图中和的名称分别是。(3)从主链上看，两条单链平行；从碱基关系看，两条单链。(4)该图表示的是DNA分子的平面结构，其空间结构是。,磷酸,脱氧核糖,胞嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤和鸟嘌呤,反向,相互补,双螺旋结构,巩固练习：,规律：互补碱基之和（A+T）/(C+G)的比例在整个DNA及在一条链中都相等。非互补碱基之和（A+G）/(T+C)的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。,m,m,1,5.DNA分子中碱基的计算,注意：在单链DNA中，A不一定等于T；G也不一定等于C,考点二：DNA的复制,一、探究DNA复制的方式,1、全保留复制：子代DNA的2条链都是母链或都是新合成的子链,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：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的,沃森和克里克推测是半保留复制模型,如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？,区分亲代（母链）与子代DNA(子链）,假说-演绎法,1、DNA是肉眼看不到的，采用什么方法来区分母链和子链呢？,2、用哪种元素来标记呢？,同位素示踪技术（同位素标记法）,14N（自然状态）15N,我们怎样把不同标记的两条链的微观差异在宏观上体现出来？,密度梯度离心技术,14N/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻带,中带,重带,红线代表15N链,蓝线代表14N链,红线代表15N链,蓝线代表14N链,假设一半保留复制,假设二全保留复制,中带+1/2轻带,1/4重带+3/4轻带,中带,重带+1/2轻带,假设三弥散复制,全部中带,转移到含14NH4Cl的培养液中,15N/15NDNA,15N/14NDNA,14N/14NDNA,15N/14NDNA,大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代,红线代表15N链,蓝线代表14N链,红线代表15N链,蓝线代表14N链,验证假设,实验结论：DNA分子的复制方式是半保留复制,(1)子代DNA分子数为个。含有亲代链的DNA分子数为个。不含亲代链的DNA分子数为个。含子代链的DNA有个。全含亲代链的DNA有个。(2)子代脱氧核苷酸链数为条。亲代脱氧核苷酸链数为条。新合成的脱氧核苷酸链数为条。(3)消耗的脱氧核苷酸数第n次复制所需该脱氧核苷酸数为个。,2n,2,2n2,2n,0,2n1,2,2n12,二、DNA复制过程中的计算问题,若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为个。,m(2n1),m2n1,解旋酶催化,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碱基配对）,合成子链:,以母链为模板进行碱基互补配对,母链（旧链）子链（新链）,螺旋：形成2个DNA:,同时进行,三、DNA分子复制的过程,1概念：2场所：3时期：4条件5过程：6特点：7结果：,模板：,原料：,能量：,酶：,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；原核：细胞质,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期,解旋合成互补子链延伸和盘绕,边解旋边复制（过程）、半保留复制（方式）,亲代DNA的两条母链,4种游离的脱氧核苷酸,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶,三、DNA分子的复制,易错点3混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶,DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而使生物前后代保持了遗传信息的连续性。,8.DNA复制的意义：,_为复制提供了精确的模板；_，保证了复制能够准确地进行。,9.DNA准确复制的原因：,DNA分子独特的双螺旋结构,通过碱基互补配对,下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率,A,易错点4误认为DNA复制只能从头开始,点拨如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。,（1）图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；（2）图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；（3）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率；（4）一个细胞周期中每个起点一般只起始1次（若为转录时解旋，则每个起点可起始多次）。,四、基因的本质,-基因是有遗传效应的DNA片段。,基因是DNA片段，不是连续分布在DNA上，而是由碱基序列将其分隔开；它能控制性状，具有特定的遗传效应。,ATGTCGAGTCACAGCTACAGTGCAGTGCGCATG,TACAGCTCAGTGTCGATGTCACGTCACGCGTAC,R,S,N,O,黄身,白眼,截翅,棒眼,对基因的正确叙述是（）A.基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序B.一个DNA分子就是一个基因C.基因是有遗传效应的DNA片段D.它的化学结构不会发生改变,C,脱氧核苷酸,基因,DNA,染色