一轮DNA的结构、复制和基因是有遗传效应的DNA片段-牛佳PPT课件

第2讲DNA的结构、复制及基因的本质,.,2,脱氧核苷酸,一、DNA分子结构,1、元素组成：,C、H、O、N、P,2、基本单位：,3、脱氧核苷酸链单链,.,3,1）两条链盘旋成结构。,2）和交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，排列在内侧。,3）两条链上的碱基通过连接成碱基对，碱基配对规则是。,AT、GC,反向平行,双螺旋,脱氧核糖,磷酸,碱基,氢键,4、DNA的双螺旋结构,立体结构,平面结构,.,4,（1）1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。（2）脱氧核糖连接着1或2个磷酸。（3）磷酸二酯键，可用限制酶或DNA水解酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。（4）氢键(一种分子间作用力，不是化学键)，可用解旋酶切断，也可加热断裂。（5）由于GC碱基对间含三个氢键，AT间含两个氢键，因此GC碱基对含量越高，DNA越稳定，耐高温能力越强。（6）DNA在高温下解旋后，逐渐恢复低温后又恢复螺旋，其遗传信息仍存在，如肺炎双球菌转化实验中。,温馨提示,.,5,5、DNA的结构特点,1、多样性：,2、特异性：,3、稳定性：,各DNA中碱基排列顺序不同,各DNA分子中有其特定的碱基排列顺序,DNA分子的双螺旋结构使其很稳定,【想一想】含有2000个碱基的DNA，排列方式有种。,41000,.,6,6、DNA结构的相关计算规律,.,7,规律3：DNA分子一条链中(AG)/(CT)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于1。,证明,规律5：计算比值时，可假设该DNA分子为100个碱基对,.,8,1、概念：2、场所（真核）：3、时期：4、条件：5、原则：,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的两条链,游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP,解旋酶、DNA聚合酶等,碱基互补配对原则(AT、CG),二、DNA分子的复制,.,9,10.复制的生物学意义：,9.DNA准确复制的原因：,DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。,将遗传信息从亲代传给子代，在传递过程中保持遗传信息的连续性,8.特点：,（1）边解旋边复制：,加快复制速度，减少基因突变的可能,（2）半保留复制：,保证复制准确无误的进行,7.复制结果：,一个DNA成为两个完全相同的DNA，这两个DNA各含有原来的一条链。,6、过程：,解旋,碱基互补配对原则，保证复制准确的进行。,.,10,11、DNA分子复制的计算,1）若把一个含15N标记的DNA分子（0代）转移到14N的培养基中培养（复制）n代，其结果分析如下表：,2n,2,2n,0,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,.,11,2）求消耗的脱氧核苷酸数,若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，求经过复制n次需要消耗该脱氧核苷酸为:第n次复制所需要该脱氧核苷酸数为：,m(2n-1),m2n-1,注意：亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需要消耗原料。,.,12,例：某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为()A.180个B.280个C.320个D.360个,B,变式：该片段第三次复制所需C的数量为：,160个,.,13,利用细胞提供的能量（ATP），在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,解旋:,母链（模板链）,合成子链：,以母链为模板,在DNA聚合酶等酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成子链。,母子双链螺旋化,同时进行（边解旋边复制）,DNA分子复制的过程,随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。,.,14,2、基因可独立起作用,是生物体遗传的功能单位和结构单位.,1、遗传效应：指基因能具体决定生物某些功能或特征。,.,15,A,A,A,T,T,T,G,G,G,C,C,A,T,C,C,G,外侧：脱氧核糖，磷酸交替连接（不变）,内侧：碱基对（可变）,遗传信息：DNA分子中碱基对的排列顺序,3、DNA片段中的遗传信息,.,16,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体是DNA的主要载体,每条染色体上有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,每个基因由许多脱氧核苷酸组成,DNA是主要的遗传物质,4、基因、DNA和染色体的关系,基因在染色体上呈线性排列,既是DNA的基本单位也是基因的基本单位,.,17,1、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（）A1/16B1/8C1/4D1/2,2、若对一个DNA分子进行标记,经过4次复制后，含有标记的DNA链占DNA总链的（）A1/16B1/8C1/4D1/2,3、具有100个碱基对的一个DNA片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个？（）A100B150C160D180,B,A,D,巩固练习,.,18,4.DNA分子共有碱基1400个，该DNA分子连续复制两次，共需游离的脱氧核苷酸（）5.DNA分子共有碱基1400个，其中一条链上的(A十T)(C+G)=2:5。该DNA分子连续复制两次，共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（）A.300个B.400个C.600个D.1200个,4200,C,.,19,将某细胞放在含31P磷酸的培养基中，培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含32P磷酸的培养基培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后，结果如下图（a、b、c分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置），请回答：,1.G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0；G1；G2；,A,B,D,2.图中a、b两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带a；条带b。,31P,31P、32P,.,20,亲代DNA,DNA复制一次,DNA