一轮复习第18讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段ppt课件

1、第18讲 DNA分子的构造、复制及基因是 有遗传效应的DNA片段 C H O N PC H O N PDNADNA中文全称中文全称: :组成元素组成元素: :根本单位根本单位: :脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基 DNA分子的构造分子的构造 含氮碱基种类：含氮碱基种类：因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4 4种：种：腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸CTAG磷磷酸酸二二酯酯键键4123OHHCH2Hp=OHOOHOCH2H123OHH4

2、4脱氧核苷酸的衔接脱氧核苷酸的衔接:AAATTTGGGGCCCATC2脱氧核糖和磷酸交脱氧核糖和磷酸交替衔接，陈列在外侧，替衔接，陈列在外侧，构成根本骨架；碱基在构成根本骨架；碱基在内侧。内侧。3两条链上的碱基经两条链上的碱基经过氢键连结起来，构成过氢键连结起来，构成碱基对，且遵照碱基互碱基对，且遵照碱基互补配对原那么。补配对原那么。DNADNA分子的平面构造分子的平面构造1两条脱氧核苷酸长两条脱氧核苷酸长链反向平行陈列。链反向平行陈列。空间构造：空间构造：规那么的双螺旋构造规那么的双螺旋构造DNADNA分子的构造特性分子的构造特性外侧恒定：外侧恒定：内侧配对稳定内侧配对稳定: :稳定的空间构

3、造稳定的空间构造 ：磷酸、脱氧核糖交替衔接磷酸、脱氧核糖交替衔接 构成根本骨架构成根本骨架A-T，G-C双螺旋构造双螺旋构造 稳定性：稳定性：2 2多样性：碱基对的陈列顺序的千变万化，构成了多样性：碱基对的陈列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。4 种4000 在生物体内，一个最短DNA分子也大约有8000个碱基，请计算DNA分子上的碱基对有多少种陈列方式？对于特定的对于特定的DNADNA分子来讲，碱基对的陈列顺序有何特点？分子来讲，碱基对的陈列顺序有何特点？3 3特异性：碱基对的特定陈列顺序，又构成了每一个特异性：碱基对的特定陈列顺序，又构成了每一个DNADNA分子

4、的特异性。分子的特异性。 稳定性：稳定性： 外侧恒定，内侧配对稳定，构成稳定的空间构外侧恒定，内侧配对稳定，构成稳定的空间构造造 DNADNA分子的构造特性分子的构造特性4 种n相等相等 T G 50% 这两种碱基的和这两种碱基的和 n n DNA DNA 空间构造？空间构造？双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧构构成成方方式式位置位置碱基对碱基对主链骨架主链骨架1 1脱氧核糖与磷脱氧核糖与磷 酸交替衔接；酸交替衔接；2 2两条主链呈两条主链呈反向平行；反向平行；3 3环绕成规那环绕成规那么的双螺旋。么的双螺旋。1 1主链上对应碱基主链上对应碱基以氢键连结成对；以氢键连结成对；的双螺旋构造

5、的双螺旋构造2 2碱基互补配对原碱基互补配对原那么那么A T，G C一、对一、对DNADNA分子复制的推测分子复制的推测全保管复制全保管复制复制一次复制一次分散复制分散复制半保管复制半保管复制 DNA分子的复制分子的复制 一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测( (续续) )沃森和克里克的推测沃森和克里克的推测(假说假说)-半保管复制模半保管复制模型型复制时复制时,DNA,DNA的双螺旋解开的双螺旋解开. .互补的碱基间氢键断裂，互补的碱基间氢键断裂，分开的两条链作为模板分开的两条链作为模板, ,以碱以碱基互补配对的原那么合成新基互补配对的原那么合成新的一条链的一条链构成的子代构成的子代

6、DNADNA分子双链一半是新的，一半是旧的分子双链一半是新的，一半是旧的沃森和克里克推测假说沃森和克里克推测假说-半保管复制模型半保管复制模型2 2、假设要他来设计实验，他以为最根本的思绪是什么？、假设要他来设计实验，他以为最根本的思绪是什么？ 区分亲代和子代的区分亲代和子代的DNA，标志亲代，标志亲代DNA链，然后察看链，然后察看它们在子代它们在子代DNA中如何分布中如何分布一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测( (续续) )1 1、如何来证明上述观念是正确的？、如何来证明上述观念是正确的？实验证明。实验证明。同位素示踪法同位素示踪法 1958 1958年，科学家运用同位素示踪法进展

7、年，科学家运用同位素示踪法进展 实验，证明了实验，证明了DNADNA以半保管的方式复制。以半保管的方式复制。构成的子代构成的子代DNADNA分子双链一半是新的，一半是旧的分子双链一半是新的，一半是旧的二、二、DNADNA半保管复制的实验证据半保管复制的实验证据 实验资料：实验资料： 运用技术：运用技术： 实验过程：实验过程：大肠杆菌大肠杆菌同位素示踪法同位素示踪法 第一步：用第一步：用15N标志的标志的NH4Cl培育液培育大肠杆菌，培育液培育大肠杆菌，获得获得15N15N-DNA。 第二步：将大肠杆菌转移到含第二步：将大肠杆菌转移到含14N的普通培育液中培育。的普通培育液中培育。 第三步：在不

8、同时辰搜集大肠杆菌并提取第三步：在不同时辰搜集大肠杆菌并提取DNA。 第四步：将提取的第四步：将提取的DNA进展离心，记录离心后试管中进展离心，记录离心后试管中DNA的位置的位置 如何标志大肠杆菌如何标志大肠杆菌DNA？离心技术离心技术15N中带中带(中间中间)15N/ 14N-DNA15N/ 14N-DNA重带重带(下部下部)15N/ 15N-DNA15N/ 15N-DNA 轻带轻带(上部上部)14N/ 14N-DNA14N/ 14N-DNA15N/ 14N-DNA15N/ 14N-DNA中带中带(中间中间)复制1次复制2次15N14N亲代亲代子一代子一代子二代子二代15N15N14N 15

9、N15N14N14N14N14N15N14N14N 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程1 1、概念、概念: :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3 3、时间、时间: :有丝分间期和减数第一次分裂前的间期有丝分间期和减数第一次分裂前的间期2 2、场所、场所: : 主要是细胞核线粒体、叶绿体或细菌质粒主要是细胞核线粒体、叶绿体或细菌质粒4 4、条件、条件: :模板模板原料原料 酶酶能量能量DNADNA分子的两条链为模板分子的两条链为模板细胞中游离的脱氧核苷酸细胞中游离的脱氧核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶ATPATP 三、三

10、、DNADNA复制的过程复制的过程5 5、过程、过程: :解旋解旋合成子链合成子链构成子代构成子代DNADNA解旋酶催化氢键断裂解旋酶催化氢键断裂解旋：解旋：模板模板复制复制:以母链为模板在以母链为模板在DNADNA聚合酶的聚合酶的 催下，利用游离的脱氧核苷酸催下，利用游离的脱氧核苷酸进展碱基互补配对进展碱基互补配对母链旧链母链旧链子链新链子链新链构成子代构成子代DNA:同时进展同时进展(边解旋边复制边解旋边复制组成组成 三、三、DNADNA复制的过程复制的过程7 7、结果、结果: :6 6、特点、特点: : 边解旋边复制边解旋边复制 半保管复制半保管复制原那原那么：么：碱基互补配对原那么碱基

11、互补配对原那么1 1个个DNADNA分子分子两个完全一样的两个完全一样的DNADNA分子分子5 5、过程、过程: :解旋解旋合成子链合成子链构成子代构成子代DNADNA1 2 4 2n8 8、意义、意义: : 使遗传信息从亲代传给子代，使遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的延续性。保证了遗传信息的延续性。亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制次复制DNADNA分子数分子数子代子代DNADNA分子数：分子数：含亲代母链的含亲代母链的DNADNA分子数：分子数：不含亲代母链的不含亲代母链的DNADNA分子数：分子数：2n22n-2四、四、DNADNA复制有关计算规律总结复制有关计算规律总结2 2脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数子代子代DNADNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+122n+1-23 3耗费的脱氧核苷酸数耗费的脱氧核苷酸数假设一亲代假设一亲代DNADNA分子含有某种脱氧核分子含有某种脱氧核苷酸苷酸m m个，那么经过个，那么经过n n次复制后需求耗次复制后需求耗费该脱氧核苷酸个数为：费该脱氧核苷酸个数为： 2n-1m进展第进展第n n次复制时需求耗费该脱氧次复制时需求耗费该脱氧核苷酸个数为：核苷酸个数为： (2n-1 m 基因基因具有遗传效应的具有遗传效应的