DNA分子的结构与复制(一轮复习)

第三章第2讲DNA分子的结构和复制,核酸的结构和功能,1.核酸是生物的遗传物质，因主要存在于细胞核中呈酸性而得名。2.包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。3.DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是极少数不含DNA的病毒的遗传物质。4.化学元素组成：C、H、O、N、P5.基本组成单位：核苷酸,DNA脱氧（核糖）核苷酸,RNA核糖核苷酸,回顾：,和的比较,判断下列生物中所含核苷酸的种类与数量：噬菌体：()种，为核苷酸烟草花叶病毒：()种，为核苷酸烟草细胞：()种，为核苷酸,核糖,脱氧(核糖),4,4,8,4种脱氧(核糖),4种核糖核苷酸,问题回顾：,4、构成DNA的核苷酸有几种？,问题讨论：,1、构成DNA的碱基有几种？,3、构成核酸的碱基有几种？,5、构成RNA的核苷酸有几种？,6、构成核酸的核苷酸有几种？,2、构成RNA的碱基有几种？,(4),(8),(4),(4),(5),(4),DNA分子的结构和复制,复习目标导航,1.识记DNA分子的基本组成单位及其化学组成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,一、DNA分子的结构,1.化学组成：,由4种脱氧核苷酸组成的一种高分子化合物。,DNA的化学组成（1）,脱氧核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,基本单位脱氧核苷酸,1,2,3,4,5,DNA的化学结构（2）,连接,3-5磷酸二酯键,氢键,5,5,3,3,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。,2、DNA的立体结构：,DNA分子空间结构主要特点,DNA分子是有条链组成，盘旋成结构。交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。碱基通过连接成碱基对，并遵循原则。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,结构特点,1、每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构2、脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变3、碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定4、DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则5、每个特定DNA分子碱基对的数量和顺序不变,稳定性:,特异性:,多样性:,碱基对的排列顺序千变万化,每个特定的DNA分子中都是特定的碱基对排列顺序,DNA的结构：5种元素3类物质4种基本单位2条链1种结构,碱基比例的计算和应用:,DNA双链中，互补碱基的数量相等(A=T、C=G)；DNA单链中，互补碱基的数量不一定相等（AT、CG）,2.双链DNA分子中，互补的两碱基之和与全部碱基的比等于其任何一条单链中该种比值。（A+T）%=(A1+T1）%=（A2+T2）%,4.DNA分子一条链中的不互补碱基对的碱基之和的比值是另一条互补链中该比值的倒数。若（A1+C1）/（G1+T1）=a则（A2+C2）/（G2+T2）=1/a或（A1+G1）/（C1+T1）=a则（A2+C2）/（G2+T2）=1/a,3.DNA分子其中一条链中的互补碱基对的碱基之和的比值与另一条互补链中以及双链DNA中该比值相等。若（A1+T1）/（G1+C1）=a则（A2+T2）/（G2+C2）=a（A+T）/（G+C）=a,5.由碱基种类及比例判断核酸的种类,（1）若有U无T,则为RNA。（2）若有T无U,则为DNA。双链DNA中A=T、G=C，单链DNA中AT、GC，也可能A=T、G=C。,6.在双链DNA及其转录的RNA之间，有：DNA中一条链中A1+T1=A2+T2=RNA分子中的(A+U)=12DNA双链中(A+T),1.若DNA分子的一条链中(AT)/(CG)=a，则和该DNA单链互补的单链片段中(AT)/(CG)的比值为AaB1/aC1D1-1/a2.一段多核苷酸链中的碱基组成为：35的A、20的C、35的G、10的T。它是一段A双链DNAB单链DNAC双链RNAD单链RNA,A,B,评价反馈练习,3.在双链DNA分子中，当(A+G)/(T+C)在一条多脱氧核苷酸链上的比例为0.4时，则在另一互补链和整个DNA中，这种比例分别是0.4，1B.1，1C.0.6，1D.2.5，14.由120个碱基对组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达120B.1204C.460D.4120,D,D,二、DNA半保留复制的实验证据,思考以下问题：1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的？2、然后转移到什么培养基中培养的？3、如果是半保留复制的，离心后应该出现几条带？4、三条带离心后在试管中的分布如何？5、实验结论是什么？,重带,中带,轻带,中带,亲代DNA,第一代DNA,第二代DNA,亲代(第一代),第二代,第三代,第四代,15N,14N,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）,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）子链（新链）,复制后的DNA:,同时进行,复制过程:,三、DNA分子复制的过程,（1）,（2）,（3）,（4）,1、场所：2、时期：3、条件4、复制过程：5、复制特点：6、复制的结果：7、复制的精确性：8、复制的生物学意义：,细胞核,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,模板,原料,能量,酶,半保留复制,1DNA2DNA,高,保证了亲子两代间性状相似,边解旋边复制,原因,能“精确”复制的原因：1、DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；2、碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。,规律1：亲代DNA分子经n次复制后，所合成的DNA分子中，DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：,2n,变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：,2/（2n2）,2/2n,DNA复制有关计算规律总结,即1/（2n）,2,2n-2,规律2：含某碱基数为a的亲代DNA分子经n次复制后，所需该游离的脱氧核苷酸数R是多少？,R=,2n,-1,(),a,规律3：DNA分子复制与染色体复制的关系,DNA分子,染色体复制,注意：解题时看清是一个DNA分子被标记还是所有DNA分子被标记。,1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合,C,评价反馈练习,2下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（）互补碱基对间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键DNA分子在解旋酶作用下解旋以母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋结构ABCD,C,3一个双链DNA分子为第一代，经过3次自