DNA分子的结构和复制及相关计算ppt课件

1、1. DNA的根本组成元素有哪些的根本组成元素有哪些:C、 H、 O、 N、P 2. DNA的根本组成单位是的根本组成单位是: 一、DNA分子的构造脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸A G C T腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶ACT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类DNA的空间构造以超高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。AGCTATGC构造特点：构造特点：1.两条链反向平行盘旋成两条

2、链反向平行盘旋成 双螺旋构造双螺旋构造2.脱氧核糖和磷酸交替连脱氧核糖和磷酸交替连 接排在外侧构成根本骨接排在外侧构成根本骨 架；架； 碱基排在内侧碱基排在内侧3.碱基经过氢键衔接成碱碱基经过氢键衔接成碱基对：基对： AT、GC碱基的陈列顺序千变万化碱基的陈列顺序千变万化多样性多样性 DNA分子的特性分子的特性碱基的特定的陈列顺序碱基的特定的陈列顺序特异性特异性碱基的陈列顺序碱基的陈列顺序遗传信息遗传信息双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；恣意两个不互分子中，两互补碱基相等；恣意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基且不互补碱基之和的比值等于

3、之和的比值等于1。( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T+G= 50%设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原那链。根据碱基互补配对原那么么可知：可知：A1=T2 A1=T2 ， A2=T1A2=T1， G1 = C2 G1 = C2 ， G2 =C1G2 =C1。那么在那么在DNADNA双链中：双链中： A = T A = T ， G = CG = C规律总结：规律总结：A 1T 2T 1A

4、2G 1C 2C 1G 2双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒数。互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数比值的倒数. .1nA 2+G 2T 2 +C2=T 1 +C 1=n A1+G 1A+TG+C= 1双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中百分比等于其中任何一条链中A+TA+T占该链碱基总数占该链碱基总数的百分比。的百分比。A+TA+T+G+C=A 1T 2T 1A2G

5、1C 2C 1G 2A 2 +T 2 +G 2 +C 2A 2 +T 2=A 1 +T 1 +G 1 +C 1A 1 +T 1=m%m%m%A+TG+CA 2 +T 2G 2 +C 2A 1+T 1G 1+C 1=n=n双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的等于其中任何一条链的A+T/G+C。即两互补碱基之和的比值等于另一互补。即两互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一链中这一 比值。比值。=n不同生物的不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异分子的特异性。性。 uA+C/

6、T+G=1不能反映种间差别。不能反映种间差别。uA+T/C+G不同生物普通不同，不同生物普通不同，u 反映种间差别。反映种间差别。解题方法解题方法:1.画图最直观画图最直观2.实施等量代换实施等量代换3.留意用脚码标注留意用脚码标注4.留意区分知条件属于上述哪种情况留意区分知条件属于上述哪种情况5.规律很多规律很多,不用硬记不用硬记,重在掌握解题方法重在掌握解题方法1 1、概念：、概念：2 2、时间：、时间：是指以亲代是指以亲代DNADNA为模板，合成为模板，合成子代子代DNADNA的过程。的过程。细胞有丝分裂的间期和减数细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期第一次分裂的间期3 3、场所：、

7、场所：真核生物：真核生物：原核生物：原核生物：构成两个完全一样的构成两个完全一样的DNADNA分子分子模板：亲代模板：亲代DNADNA的两条母链；的两条母链；原料：原料：4 4种脱氧核苷酸；种脱氧核苷酸；能量：能量：ATP;ATP;酶酶 ：DNADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。5 5、DNADNA分子复制分子复制时需何条件？时需何条件？ 6 6、DNADNA分子复制的特点分子复制的特点: :1 1边解旋边复制边解旋边复制 2 2半保管复制半保管复制 7 7、DNADNA准确复制的缘由准确复制的缘由? ?DNADNA具有独特的双螺旋构造，能为复具有独特的双螺旋构造，能为复制

8、提供模板。制提供模板。经过碱基互补配对原那么，保证了复经过碱基互补配对原那么，保证了复制可以准确的进展。制可以准确的进展。 DNA DNA分子经过复制，使遗传信息分子经过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了遗传从亲代传给了子代，从而保证了遗传信息的延续性。信息的延续性。 8 8、DNADNA分子的复制的意义？分子的复制的意义？ DNA半保管复制1复制复制1 1次次复制复制2 2次次复制复制3 3次次22223根据半保管复制和碱基互补配对原那么根据半保管复制和碱基互补配对原那么一个一个DNADNA延续复制延续复制n n次后，共有多少个次后，共有多少个DNADNA？多少条脱氧核？多少条脱氧

9、核苷酸链？亲代苷酸链？亲代DNADNA链多少条？新合成的链多少条？含有亲代链多少条？新合成的链多少条？含有亲代DNADNA链的子代有多少个？占一切子代链的子代有多少个？占一切子代DNADNA分子总数的多少？分子总数的多少？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1亲代亲代DNA链数链数=新合成的链数新合成的链数=22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保管复制和半保管复制和“碱基互补配对原那么碱基互补配对原那么并图示分析。并图示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT延续第一次复制延续

10、第一次复制延续第二次复制延续第二次复制延续第延续第n次复制次复制解：解：含有亲代含有亲代DNADNA链的子代链的子代 = =2占一切子代占一切子代DNADNA分子总数的分子总数的2/2n2/2n双链双链DNA分子中，两互补碱基相等；恣意两个不互分子中，两互补碱基相等；恣意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%，且不互补碱，且不互补碱基之和的比值等于基之和的比值等于1。( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A=T， C=G A+G=T+C =A+C=T+

11、G= 50%设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原那链。根据碱基互补配对原那么么可知：可知：A1=T2 A1=T2 ， A2=T1 A2=T1， G1 = C2 G1 = C2 ， G2 =C1 G2 =C1。那么在那么在DNADNA双链中：双链中： A = T A = T ， G = C G = CDNA复制的计算复制的计算A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒数。互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一即两不互补碱基之和

12、的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数。比值的倒数。1nA 2+G 2T 2 +C2=T 1 +C 1=n A1+G 1A+TG+C= 1双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的百分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中分比等于其中任何一条链中A+TA+T占该链碱基总数的百占该链碱基总数的百分比。分比。A+TA+T+G+C=A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2A 2 +T 2 +G 2 +C 2A 2 +T 2=A 1 +T 1 +G 1 +C 1A 1 +T 1=m%m%m%A+TG+CA 2 +T 2G 2 +C 2A 1+T 1G

13、1+C 1=m=m双链双链DNA分子中分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的等于其中任何一条链的A+T/G+C。即两互补碱基之和的比值等于另一互补。即两互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一链中这一 比值。比值。=m不同生物的不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异分子的特异性。性。 uA+C/T+G=1不能反映种间差别。不能反映种间差别。uA+T/C+G不同生物普通不同，不同生物普通不同，u 反映种间差别。反映种间差别。解题方法解题方法:1.画图最直观画图最直观2.实施等量代换实施等量代换3

14、.留意用脚码标注留意用脚码标注4.留意区分知条件属于上述哪种情况留意区分知条件属于上述哪种情况5.规律很多规律很多,不用硬记不用硬记,重在掌握解题方法重在掌握解题方法DNA复制的计算复制的计算1、计算产生子代、计算产生子代DNA数数2-4-8-2n n为复制的次数为复制的次数2、子代、子代DNA分子中含有原来最初亲代分子中含有原来最初亲代DNA链链的的DNA分子数分子数,以及它占总以及它占总DNA分子数的比例分子数的比例.2个个1/2n-13、最初亲代的链占全部子代、最初亲代的链占全部子代DNA总链数的总链数的比例比例1/2nDNA复制所需原料的计算 公式：公式：(2n-1) 碱基数碱基数 n

15、为复制的次数为复制的次数 例题例题 一个一个DNA分子中含有分子中含有1000个碱基对，其中个碱基对，其中有有400个腺嘌呤。假设它延续复制两次，耗个腺嘌呤。假设它延续复制两次，耗费周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸费周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸 。 解析：解析：1、计算每个、计算每个DNA分子中分子中C的个数的个数 2、套用公式计算、套用公式计算1800假设将一个双链假设将一个双链DNADNA被被15N15N标志的大肠杆菌，参与到含标志的大肠杆菌，参与到含14N14N的培育基中培育，延续复制三次，知该的培育基中培育，延续复制三次，知该DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤300300个，占碱基总数的个，

16、占碱基总数的20%20%，复制子代时，需求从培育基中，复制子代时，需求从培育基中摄取多少个摄取多少个G G？含？含14N14N的的DNADNA分子有多少个？含分子有多少个？含15N15N的的DNADNA有多有多少个？含少个？含15N15N的单链占全部单链的多少？的单链占全部单链的多少？根据半保管复制和碱基互补配对原那么根据半保管复制和碱基互补配对原那么G =3150含含14N的的DNA分子数分子数=含含15N15N的的DNADNA数数= =2ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT延续第一次复制延续第一次复制延续第二次复制延续第二次复制延续第延续第n次复制次复制解：解：含含15N15N的单链占全部单链的的单链占全部单链的1/231/238有关有关DNADNA半保管复制的计算半保管复制的计算规律一：一个规律一：一个DNADNA分子延续分子延续n n次复制，可构成次复制，可构成2n2n个后代，其中只需个后代，其中只需2 2个个DNADNA分子含有最初亲代的母分子含有最初亲代的母链，含最初母链的链，含最初母链的DNADNA分子总数的分子总数的2/2n2/2n；含有的；含有的最初母链占最初母