必修2第3章DNA的结构、复制

1、第第2 2、3 3、4 4节节DNADNA的结构、复制及基的结构、复制及基因是有遗传效应的因是有遗传效应的DNADNA片段片段 第第3 3章章 基因的本质基因的本质一、一、DNADNA分子的结构分子的结构沃森和克里克于沃森和克里克于19531953年提出年提出DNADNA的的 模型模型1 1化学结构化学结构(1)(1)基本组成元素：基本组成元素： 。 (2)(2)基本组成单位：基本组成单位： 。双螺旋结构双螺旋结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸C C、H H、O O、N N、P P（4 4种）种）12345磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基1 1分子磷酸分子磷酸+1+1分子脱氧核糖分子脱氧核糖+1

2、+1分子含氮碱基分子含氮碱基(3)(3)连接方式：连接方式： 。聚合聚合2 2空间结构空间结构(1)(1)两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链反向平反向平行行盘旋而成。盘旋而成。(2)(2)外侧的基本骨架由外侧的基本骨架由脱氧核糖脱氧核糖和磷酸交替和磷酸交替连接而成，连接而成，碱基碱基排排列于内侧。列于内侧。(3)(3)两条长链上的碱基通过氢键两条长链上的碱基通过氢键按按碱基互补配对原则碱基互补配对原则形成碱基形成碱基对对(A(AT T、T TA A、G GC C、C CG)G)。磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键3 3结构特点结构特点(1)(1)稳定性稳定性(2)(2)多样性多样性(3)(3)特异

3、性特异性脱氧核糖和磷酸交替排列的脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变，两条链间碱顺序稳定不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。基互补配对的方式不变。碱基对的排列顺序是千变万碱基对的排列顺序是千变万化的。化的。碱基对的特定排列顺序构成了碱基对的特定排列顺序构成了每一个每一个DNADNA分子的特异性分子的特异性 DNADNA分子：分子：DNADNA片段：片段：4 4n n种种4 4n n种种C C、GG比例越高，比例越高，DNADNA结构越稳定结构越稳定碱基对碱基对的对数的对数每个每个DNADNA分子片段中，游离磷酸基团有分子片段中，游离磷酸基团有2 2个个脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数脱氧核糖数磷酸

4、数含氮碱基数 连接互补链中相邻碱基间的是氢键连接互补链中相邻碱基间的是氢键连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的是磷酸二酯键连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的是磷酸二酯键图图2 2是图是图1 1的简化形式，其中的简化形式，其中是磷酸二酯键，是磷酸二酯键，是氢键。是氢键。解旋酶作用于解旋酶作用于部位，限制性核酸内切酶和部位，限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶作用连接酶作用于于部位。部位。互补的两个碱基数量相等，即互补的两个碱基数量相等，即A AT T，C CG G 4 4计算计算任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%50%配对的两碱基之和在单、双链中所占比例

5、相等配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等 嘌呤之和嘧啶之和总碱基数嘌呤之和嘧啶之和总碱基数50%50%A AGGT TC CA AC CT TG G(A(AT TC CG)G)50%50%4 4计算计算双链双链DNADNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数中互为倒数 二、二、DNADNA分子的复制分子的复制 课本课本P53P53二、二、DNADNA分子的复制分子的复制 1 1概念：概念：2 2场所：场所：3 3时间：时间： 4 4条件条件模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：5 5过程：过程：6 6特点：特点：7 7意义：意

6、义：8 8精确复制原因：精确复制原因：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 解旋后两条母链解旋后两条母链游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶连接酶边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制将遗传信息从亲代传给了子代将遗传信息从亲代传给了子代 ，保持了遗传信息的连续性，保持了遗传信息的连续性以亲代以亲代DNADNA为模板合成子代为模板合成子代DNADNA的过程的过程解旋解旋合成子链合成子链形成新形成新DNADNA(1)(1)独特的独特的，为复制提供了精确的模板。，为复制提供了

7、精确的模板。(2)(2)，保证了复制准确无误。，保证了复制准确无误。细胞核（主要）细胞核（主要）双螺旋结构双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对(1)(1)子代子代DNADNA分子数为分子数为 个。个。含有亲代链的含有亲代链的DNADNA分子数为分子数为 个。个。不含亲代链的不含亲代链的DNADNA分子数为分子数为个。个。含子代链的含子代链的DNADNA有有 个。个。母链母链母链母链子链子链子链子链2 2n n2 22 2n n2 22 2n n9 9计算计算母链母链母链母链子链子链子链子链(2)(2)脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链条。条。亲代脱氧核苷酸链数为亲代脱氧核苷酸链数为条。条。新合成的脱氧核苷

8、酸链数为新合成的脱氧核苷酸链数为条。条。2 2n n2 22 2n n12 22 2n n1 12 2母链母链母链母链子链子链子链子链(3)(3)消耗的脱氧核苷酸数消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNADNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸mm个，经过个，经过n n次次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为复制需要消耗该脱氧核苷酸数为个。个。第第n n次复制所需该脱氧核苷酸数为次复制所需该脱氧核苷酸数为个。个。mm(2(2n n1)1)mm2 2n n1 1三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的DNADNA片段片段染色体染色体DNADNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体每条染色体上含有一每条染色体上含有一个或两个个或两个DNADNA分子分子具有遗传效应的具有遗传效应的DNADNA片段片段每个基因中含有许多每个基因中含有许多脱氧核苷酸脱氧核苷酸每个每个DNADNA分子含有分