人教版必修2第三章第三节DNA分子的结构、复制(共25张PPT)

1、DNADNA分子的结构、复制分子的结构、复制及基因是有遗传效应的及基因是有遗传效应的DNADNA片段片段1. DNA1. DNA分子的三级结构分子的三级结构组成元素：组成元素：C.H.O.N.P C.H.O.N.P 组成单位：组成单位：脱氧核苷酸脱氧核苷酸 基本单位间以基本单位间以磷酸二酯键磷酸二酯键相连接。相连接。平面结构：特点：平面结构：特点：反向平行反向平行； 外侧：外侧：磷酸与脱氧核糖交替排列磷酸与脱氧核糖交替排列 构成基本骨架构成基本骨架 内侧：内侧：碱基通过氢键相连构成碱基对。碱基通过氢键相连构成碱基对。空间结构：空间结构：2 2条脱氧核苷酸链盘旋成条脱氧核苷酸链盘旋成 规则的双螺

2、旋规则的双螺旋结构。结构。知识点一、知识点一、 DNADNA分子的结构分子的结构1. DNA1. DNA分子的三级结构分子的三级结构(1)(1)稳定性：稳定性：碱基对和侧链基团对维持碱基对和侧链基团对维持DNADNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。分子的空间结构的稳定有着重要的作用。(2)(2)多样性：碱基多样性：碱基( (或脱氧核苷酸或脱氧核苷酸) )的数目的数目有差异，有差异，碱基碱基( (或脱氧核苷酸或脱氧核苷酸) )的排列顺序的排列顺序多样。若多样。若DNADNA分子由分子由n n个碱基对构成，则可个碱基对构成，则可代表的遗传信息就有代表的遗传信息就有4 4n n种。种。(3)(3

3、)特异性：碱基特异性：碱基( (或脱氧核苷酸或脱氧核苷酸) )特定的特定的排列顺序排列顺序代表了特定的遗传信息。代表了特定的遗传信息。2.DNA2.DNA分子的特性：分子的特性：3.3.关于碱基互补配对规律的计算关于碱基互补配对规律的计算 规律一：两条互补链中的碱基数量相等规律一：两条互补链中的碱基数量相等, ,且且A=T,C=GA=T,C=G。规律二：任意两种不互补的碱基之和恒等规律二：任意两种不互补的碱基之和恒等, ,占碱基总数的占碱基总数的50%,50%,即即A+G=C+T= A+C=T+G=50%A+G=C+T= A+C=T+G=50%规律三：双链规律三：双链DNADNA分子中分子中,

4、 ,如果一条链中的如果一条链中的(A+T)/(G+C)=a,(A+T)/(G+C)=a,那么另一条互补链中那么另一条互补链中(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)=a a, ,整个整个DNADNA分子中分子中(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)=a a。 3.3.关于碱基互补配对规律的计算关于碱基互补配对规律的计算 规律四：若一条单链中的规律四：若一条单链中的(A+G)/(T+C)=K(A+G)/(T+C)=K，则另一条互补链中则另一条互补链中(A+G)/(T+C)=(A+G)/(T+C)=1/k1/k。整个。整个DNADNA分子中分子中(A+G)/(T+C)=(A+G)/(

5、T+C)=1 1。规律五：规律五：双链中双链中A A的比例为的比例为K,K,则单链中则单链中0 0A A 2K 2K。规律六：在双链规律六：在双链DNADNA分子中分子中, ,互补的两碱基之互补的两碱基之和和( (如如A+TA+T或或C+G)C+G)占全部碱基的比值占全部碱基的比值等于等于其任其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于等于其转录形成的其转录形成的mRNAmRNA中该种碱基比例的比值。中该种碱基比例的比值。知识点知识点2 2、 DNADNA分子的复制分子的复制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

6、的过程的过程（1）真核生物：）真核生物：（2）原核生物：）原核生物：（3）病毒：）病毒：2 2、场所、场所: :3 3、时间、时间: : （主要）有丝分裂间期和减数第（主要）有丝分裂间期和减数第一次分裂间期一次分裂间期细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体拟核、细胞质（如：质粒的拟核、细胞质（如：质粒的复制）复制）宿主细胞内宿主细胞内4 4、方式、方式: : 半保留复制半保留复制轻带轻带中带中带重带重带1414NN1414N N1515NN1414N N1515NN1515N NDNA分子复制的方式分子复制的方式DNA分子复制的方式分子复制的方式中带中带重带重带轻带轻带1515N N 1

7、414N N一半一半1515N N 1414N N一半一半1515N N 1515N N1414NN1414N N中带中带 密度梯度离心处理密度梯度离心处理第第1次次第第2次次1414NN1414N N1515NN1414N N半保留复制半保留复制1414NN1414N N1515NN1515N N1414NN1414N N全保留复制全保留复制DNA分子复制的方式分子复制的方式1 1、概念、概念: :2 2、场所、场所: :3 3、时间、时间: :5 5、过程、过程: :4 4、方式、方式: : 半保留复制半保留复制边解旋边复制，多起点复制边解旋边复制，多起点复制6 6、条件、条件: : (1

8、)(1)模板：模板：亲代亲代DNADNA分子的分子的2 2条链条链(2)(2)原料：原料：4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸(3)(3)能量：能量：ATPATP的水解的水解(4)(4)酶：酶：、DNADNA聚合酶等聚合酶等解旋酶解旋酶7 7、结果、结果: :8 8、意义、意义: :通常形成两个完全相同的通常形成两个完全相同的DNA分子分子 将遗传信息从亲代传给子代将遗传信息从亲代传给子代知识点知识点2 2、 DNADNA分子的复制分子的复制与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算1.DNA分子复制的碱基数目的计算分子复制的碱基数目的计算例：已知某例：已知某DNADNA分子共

9、含有分子共含有10001000个碱基对，其中个碱基对，其中一条链上一条链上A A：G G：T T：C =1C =1：2 2：3 3：4 4。此。此DNADNA分子分子连续复制连续复制2 2次，共需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸的分次，共需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸的分子数是（子数是（ ）A A600600个个 B B900900个个 C C12001200个个 D D18001800个个D(1)(1)一个一个DNADNA分子复制分子复制n n次后次后, ,得到的得到的DNADNA分子分子数量为数量为2 2n n, ,增加的增加的DNADNA分子数为分子数为2 2n n-1-1，第，第n n次次复制增加的复制增

10、加的DNADNA分子数为分子数为2 2n n-2-2n-1n-1 2 2n-1 n-1 。(2)某某DNADNA分子中含某种碱基分子中含某种碱基a a个个, ,则复制则复制n n次需次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为要含该碱基的脱氧核苷酸数为a a(2(2n n-1)-1)；第第n n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为为a a2 2n-1n-1。 1.DNA分子复制的碱基数目的计算分子复制的碱基数目的计算与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算(1)(1)同位素标记的同位素标记的DNADNA分子和分

11、子和DNADNA链数目的计算链数目的计算2、同位素标记的有关计算、同位素标记的有关计算例例. .某某DNADNA分子的两条链均被分子的两条链均被1515N N标记，将其标记，将其置于只含有置于只含有1414N N的培养基中进行的培养基中进行DNADNA复制实验，复制实验，其连续复制四代后，含有其连续复制四代后，含有1515N N标记的标记的DNADNA占总占总量的（量的（ ）；含有）；含有1414N N的的DNADNA占总量的占总量的（ ）A A1/8 B1/8 B1/4 1/4 C C1/2 D1/2 D1 1AD与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算(1)(1)同位素标记的同

12、位素标记的DNADNA分子和分子和DNADNA链数目的计算链数目的计算2.同位素标记的有关计算同位素标记的有关计算1.DNA分子复制的碱基数目的计算分子复制的碱基数目的计算 若以被同位素标记的若以被同位素标记的DNADNA分子的两条链为模板，分子的两条链为模板，复制复制n n次后，标记次后，标记DNADNA分子占分子占2/22/2n n ，标记的，标记的DNADNA单链占所有单链的单链占所有单链的1/21/2n n；若用同位素标记原料，；若用同位素标记原料，则复制则复制n n次后，标记次后，标记DNADNA分子占分子占100%100%，标记的，标记的单链占单链占1-1/21-1/2n n 。(

13、2)同位素标记的染色体和染色单体数目同位素标记的染色体和染色单体数目的计算的计算(1)同位素标记的同位素标记的DNA分子和分子和DNA链数目链数目的计算的计算2.同位素标记的有关计算同位素标记的有关计算与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算1.DNA分子复制的碱基数目的计算分子复制的碱基数目的计算(2)同位素标记的染色体和染色单体数目的计同位素标记的染色体和染色单体数目的计算算例：蚕豆根尖细胞在含例：蚕豆根尖细胞在含3 3H H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分

14、裂至中期，其染色体的放射性标记分培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（布情况是（ ）A A每条染色体的两条单体都被标记每条染色体的两条单体都被标记B B每条染色体中都只有一条单体被标记每条染色体中都只有一条单体被标记C C只有半数的染色体中一条单体被标记只有半数的染色体中一条单体被标记D D每条染色体的两条单体都不被标记每条染色体的两条单体都不被标记B变式：变式：某卵原细胞（某卵原细胞（2N=42N=4）中每对同源染色体）中每对同源染色体仅有一条染色体上的仅有一条染色体上的DNADNA分子两条链均被分子两条链均被1515N N标标记，该卵原细胞在记，该卵原细胞在1414N N

15、的环境中进行减数分裂，的环境中进行减数分裂，请回答：请回答：（1 1）减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中）减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有含有1515N N标记的染色单体有标记的染色单体有 条；条；（2) 2) 减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有含有1515N N标记的染色体有标记的染色体有 条。条。（3 3）其产生含有）其产生含有1515N N标记的卵细胞的概率标记的卵细胞的概率为为 。4 4 0 0或或2 2或或4 43/43/4(2)同位素标记的染色体和染色单体数目的计同位素标记的染色体和染色单体数目的计算算3 34 4染色体染色体1515N

16、N1414N NDNADNA1 12 2卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞MM后期后期(2)同位素标记的染色体和染色单体数目的计同位素标记的染色体和染色单体数目的计算算1、碱基数目的计算、碱基数目的计算(3)(3)同位素标记的细胞数目的计算同位素标记的细胞数目的计算(2)(2)同位素标记的染色体和染色单体数目的计算同位素标记的染色体和染色单体数目的计算(1)(1)同位素标记的同位素标记的DNADNA分子和分子和DNADNA链数目的计算链数目的计算2、同位素标记的有关计算、同位素标记的有关计算与与DNADNA分子复制的有关计算分子复制的有关计算例：假设某生物的体细胞

17、中仅有例：假设某生物的体细胞中仅有1对同源染色体，将该对同源染色体，将该体细胞置于含有体细胞置于含有3H的培养基中培养一段时间，使其分裂的培养基中培养一段时间，使其分裂产生的细胞中的产生的细胞中的DNADNA双链均被标上双链均被标上3H。请回答：。请回答：(1)(1)取取1 1个个3H标记的体细胞置于普通培养基中分裂一次，标记的体细胞置于普通培养基中分裂一次，产生的子细胞中有产生的子细胞中有 个含有个含有3H。(2)(2)取取1 1个个3H标记的标记的1 1个体细胞置于普通培养基中连续分个体细胞置于普通培养基中连续分裂裂2次，产生的子细胞中有次，产生的子细胞中有 个含有个含有3H。22或或3或

18、或4(3)(3)同位素标记的细胞数目的计算同位素标记的细胞数目的计算3 3H H3 3H H和和1 1H H组合组合组合组合或或（1 1）若细胞）若细胞1 1和和2 2均按组合，均按组合，4 4个子细胞中有个子细胞中有 个含个含3 3H H细胞细胞1 1细胞细胞1 1（2 2）若细胞）若细胞1 1和和2 2均按组合，均按组合，4 4个子细胞中有个子细胞中有 个含个含3 3H H（3 3）若细胞）若细胞1 1和和2 2按组合、或按组合、或 、 ，4 4个子细胞个子细胞 中有中有 个含个含3 3H H2 24 43 3细胞细胞2 2(3)(3)同位素标记的细胞数目的计算同位素标记的细胞数目的计算(3)(3)同位素标记的细胞数目的计算同位素标记的细胞数目的计算变式：取变式：取1 1个含有个含有1 1对同