理化生DNA分子的结构学习教案

1、会计学1理化生理化生DNA分子分子(fnz)的结构的结构第一页，共67页。T 脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱碱 基基AGC磷酸磷酸(ln sun)脱氧脱氧(tu yng)核糖核糖第1页/共67页第二页，共67页。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 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)脱氧核苷酸脱氧核苷酸G脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类(zhngli)第2页/共67页第三页，共67页。一条一条(y tio)脱氧脱氧核苷酸链核苷酸链第3页/共67页第四页，共67页。DNADNA分分子子结结构构(f(fn n z z ji ji uu) )主主要

2、要特特点点第4页/共67页第五页，共67页。反向反向(fn xin)平平行行双螺旋双螺旋脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对2二、二、DNADNA模型分析模型分析2、DNA的多样性的多样性第5页/共67页第六页，共67页。第6页/共67页第七页，共67页。第7页/共67页第八页，共67页。 思考：思考：研究研究(ynji)表明：表明：DNA结构的稳结构的稳定性与四种碱基的含量有定性与四种碱基的含量有关：关：G和和C的含量越多，的含量越多，DNA的结构就越稳定。的结构就越稳定。第8页/共67页第九页，共67页。第9页/共67页第十页，共67页。DNA的复制的复

3、制(fzh)第10页/共67页第十一页，共67页。一、对一、对DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的推测的推测1、全保留复制：新复制出、全保留复制：新复制出 的分子直接的分子直接(zhji)形成形成，完全，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：、半保留复制：形成的分子形成的分子 一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的；复制一次复制一次复制一次复制一次沃森和克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型亲代亲代DNA子代子代DNA第11页/共67页第十二页，共67页。1、按照半保留复制的原理请大家思考、按照半保留复制的原理请大家思考(sko):右边的亲代右边的

4、亲代DNA复制一次和复制复制一次和复制二次后二次后,其子代其子代DNA的组成是怎么样的？的组成是怎么样的？（用红色表示新形成的链）（用红色表示新形成的链）请同学思考请同学思考(sko)下列问题：下列问题：2、要用实验来验证这一结论，我们需要对旧、要用实验来验证这一结论，我们需要对旧链和新链进行区分。结合第一节的知识链和新链进行区分。结合第一节的知识(zh shi)，想一想我们怎样区分他们？，想一想我们怎样区分他们？3、若以若以15N来标记亲代细胞来标记亲代细胞DNA的两条链，然后放在含的两条链，然后放在含14N的培养的培养基中培养，子一代、子二代基中培养，子一代、子二代DNA分别含哪种元素？分

5、别含哪种元素？4、选择什么观察指标来说明本实验的假设正确与否？、选择什么观察指标来说明本实验的假设正确与否？5、若假设正确，离心后亲代、子一代、子二代若假设正确，离心后亲代、子一代、子二代DNA会怎么分布？会怎么分布？重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N子一代子一代子二代子二代亲亲 代代6、如果不断地复制下去，每一次自制后都离心，离心的结果会不如果不断地复制下去，每一次自制后都离心，离心的结果会不会有变化？会有变化？第12页/共67

6、页第十三页，共67页。二、二、DNADNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据(zhngj)(zhngj)（见教材）（见教材）重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N /N /1414N N第13页/共67页第十四页，共67页。三、三、DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的过程的过程思考如下思考如下(rxi)问题：问题：第14页/共67页第十五页，共67页。DNADNA分子的复制分子的复制(fzh)(fzh)小结：小结：边解旋边复制边解旋边复制(f

7、zh)解旋酶、聚合酶等解旋酶、聚合酶等解旋解旋 合成合成 螺旋螺旋 子代子代DNA第15页/共67页第十六页，共67页。DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制具有独特的双螺旋结构，能为复制(fzh)提供提供模板；模板；碱基具有互补配对的能力，能使复制碱基具有互补配对的能力，能使复制(fzh)准确无准确无误。误。第16页/共67页第十七页，共67页。第17页/共67页第十八页，共67页。第18页/共67页第十九页，共67页。染色体染色体基因基因(jyn)1基因基因(jyn)2第19页/共67页第二十页，共67页。第20页/共67页第二十一页，共67页。第21页/共67页第二十二页，共67页。第22

8、页/共67页第二十三页，共67页。第23页/共67页第二十四页，共67页。mRNA（信使（信使RNA）单链单链单链单链单链单链第24页/共67页第二十五页，共67页。mRNA(mRNA(信使信使RNA)RNA)tRNAtRNA（转运（转运RNA)RNA)rRNArRNA（核糖体（核糖体RNARNA）第25页/共67页第二十六页，共67页。DNAmRNA蛋白质蛋白质核核孔孔UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子第26页/共67页第二十七页，共67页。第27页/共67页第二十八页，共67页。 U A U第28页/共67页第二十九页，共67页。 U A U第29页/

9、共67页第三十页，共67页。第30页/共67页第三十一页，共67页。第31页/共67页第三十二页，共67页。UC U谷氨酸谷氨酸 核糖体核糖体AG T AC AA A T UCAUGUUUAUCU谷氨酸谷氨酸AAGUG A AAGmRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸第32页/共67页第三十三页，共67页。AAGUG A AAGmRNA脱水脱水(tu shu)缩合缩合UCU谷氨酸谷氨酸U A C甲硫氨甲硫氨酸酸UC U谷氨酸谷氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUA第33页/共67页第三十四页，共67页。第34页/共67页第三十五页，共67页。翻译翻译(fny) 第35页/共67页第三

10、十六页，共67页。第36页/共67页第三十七页，共67页。第37页/共67页第三十八页，共67页。第38页/共67页第三十九页，共67页。第39页/共67页第四十页，共67页。第40页/共67页第四十一页，共67页。第41页/共67页第四十二页，共67页。第42页/共67页第四十三页，共67页。DNADNA复制复制转录转录翻译翻译逆转录逆转录时间时间分裂间期分裂间期生命历程生命历程生命历程生命历程病毒侵入细病毒侵入细胞时胞时场所场所只有分裂的细胞只有分裂的细胞才有，细胞核、才有，细胞核、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体所有活细胞，所有活细胞，细胞核、线细胞核、线粒体、叶绿粒体、叶绿体体所有活细胞，

11、所有活细胞，核糖体核糖体寄主细胞中寄主细胞中模板模板两条链两条链基因编码区基因编码区的一条链，的一条链，有遗传信息；有遗传信息；DNADNA两链的两链的遗传信息不遗传信息不同同mRNAmRNA，上有，上有密码子密码子病毒的病毒的RNARNA原料原料脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸寄主细胞的寄主细胞的脱氧核苷酸脱氧核苷酸第43页/共67页第四十四页，共67页。DNADNA复制复制转录转录翻译翻译逆转录逆转录酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚聚合酶等合酶等解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶等等略略逆转录酶逆转录酶碱基配碱基配对对A-TA-T、G-CG-C，涉，涉及及4 4

12、种脱氧核苷种脱氧核苷酸酸A-TA-T、G-CG-C、A-UA-U涉及涉及8 8种种核苷酸核苷酸G-CG-C、A-UA-U涉涉及及4 4种核苷种核苷酸酸A-TA-T、G-CG-C、A-UA-U涉及涉及8 8种核苷酸种核苷酸同生物同生物不同体不同体细胞产细胞产物比较物比较核核DNADNA同，数量同，数量不同不同不同不同1 1、蛋白质种类不同、蛋白质种类不同2 2、基因突变后，蛋白质、基因突变后，蛋白质种类可能变（碱基对数种类可能变（碱基对数量改变影响大于种类改量改变影响大于种类改变），可能不变（基因变），可能不变（基因突变发生在非编码序列突变发生在非编码序列；不同密码子对应同一；不同密码子对应同一

13、氨基酸；隐性突变）氨基酸；隐性突变）逆转录病毒的略逆转录病毒的略第44页/共67页第四十五页，共67页。 DNA的粗提取的粗提取(tq)与鉴定与鉴定第45页/共67页第四十六页，共67页。第46页/共67页第四十七页，共67页。第47页/共67页第四十八页，共67页。第48页/共67页第四十九页，共67页。第49页/共67页第五十页，共67页。1、胀破细胞，得、胀破细胞，得DNA溶液溶液（1） 鸡血细胞液鸡血细胞液5-10ml，加入蒸馏水，加入蒸馏水20ml，使血细胞加速破裂，使血细胞加速破裂(pli)，过滤，过滤，取其滤液。取其滤液。(2)(2)溶解细胞核内的溶解细胞核内的DNA DNA 将

14、物质的量浓度将物质的量浓度(nngd)(nngd)为为2mol/l2mol/l的氯化钠溶液的氯化钠溶液40ml40ml加加入到滤液中，搅拌使其混合均匀，这时入到滤液中，搅拌使其混合均匀，这时DNADNA在溶液中呈溶解在溶液中呈溶解状态。状态。2、析出含、析出含DNA的黏稠物的黏稠物 沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水，同时轻轻沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水，同时轻轻搅拌，这时会有丝状物出现，随着搅拌，这时会有丝状物出现，随着(su zhe)蒸馏水的加入逐渐增多，一直到氯蒸馏水的加入逐渐增多，一直到氯化钠浓度约为化钠浓度约为0.14mol/l时，不再继续增时，不再继续增加。加。实验步骤实验步骤第50页/共67页

15、第五十一页，共67页。3、第二次析出、第二次析出(xch)DNA 的黏稠的黏稠物物（1）所得）所得DNA加入加入2mol/l的氯化钠溶液的氯化钠溶液(rngy)20ml，使其溶解。使其溶解。（2 2）过滤）过滤(gul)(gul)，取其滤液，取其滤液，DNADNA溶于滤液中溶于滤液中（3）加入）加入冷却的酒精溶液冷却的酒精溶液50ml，溶液中出现杂质较，溶液中出现杂质较少的丝状物，它的主要成分就是少的丝状物，它的主要成分就是DNA。第51页/共67页第五十二页，共67页。第52页/共67页第五十三页，共67页。DNA的鉴定的鉴定 用二苯胺用二苯胺(bn n)（沸水浴）鉴（沸水浴）鉴定，定，DN

16、A遇二苯胺遇二苯胺(bn n)会变蓝会变蓝色。色。第53页/共67页第五十四页，共67页。第54页/共67页第五十五页，共67页。第55页/共67页第五十六页，共67页。2n22/ 2n1/ 2n第56页/共67页第五十七页，共67页。(2n-1)m(2n-1)m第57页/共67页第五十八页，共67页。第58页/共67页第五十九页，共67页。一：一：A=T,G=C(A=T,G=C(仅适用仅适用(shyng)(shyng)于于DNADNA中）中）二、不配对二、不配对(pi du)碱基和：碱基和：（1）一半规律：）一半规律：A+G=A+C=T+G=T+C=50% (仅适用于仅适用于DNA中）中）(

17、2)(2)三不同三不同(b tn)(b tn)规律：规律：第59页/共67页第六十页，共67页。第60页/共67页第六十一页，共67页。第61页/共67页第六十二页，共67页。思考思考2.在一个在一个DNA分子分子(fnz)中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的占全部碱基总数的42，若其中一条链中的胞嘧啶占该链，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的碱基总数的24，胸腺嘧啶占，胸腺嘧啶占30，那么在其互补链上，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ）A12%、34% B.21%、24%C. 34%、12%D.58%、30%C第62页/共6

18、7页第六十三页，共67页。(1)有关蛋白质计算有关蛋白质计算(j sun)问题问题 氨基酸与相应氨基酸与相应DNA及及RNA片段中碱基数目片段中碱基数目之间的关系计算之间的关系计算(j sun) DNA(基因基因) 信使信使RNA 蛋白质蛋白质 碱基数碱基数6 碱基数碱基数3 氨基酸数氨基酸数1第63页/共67页第六十四页，共67页。u编码编码(bin m)蛋白质的基因所含的碱基数蛋白质的基因所含的碱基数例例1:一条多肽链上有氨基酸一条多肽链上有氨基酸300个，则作为个，则作为合成该多肽链模板合成该多肽链模板(mbn)的信使的信使RNA分子和分子和转录转录信使信使RNA的的DNA分子至少要有碱基多少个分子至少要有碱基多少个A. 300； 600 B. 900；1800 ( )C. 900；900 D. 600；900B基因基因(jyn)碱基数：碱基