DNA分子的结构和复制讲课用

会计学1DNA分子的结构和复制讲课用AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类第1页/共39页１９５３年美国科学家沃森（Ｊ．Ｄ．Ｗatson)和英国科学家克里克（Ｆ．Ｃrick)提出ＤＮＡ分子的双螺旋结构模型。第2页/共39页生物大分子结构会议在意大利举行，威尔金斯在富兰克林不知情的情况下在报告中展示了ＤＮＡ的Ｘ射线衍射照片，这给沃森留下了极深的印象。不久后，沃森来到剑桥大学遇到了克里克，他们的配合成为科学家合作的典范。物理学家出身的克里克可以帮助沃森分析衍射图谱，而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。第3页/共39页

ＤＮＡ分子是以４种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这４种脱氧核苷酸分别含有Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ四种碱基。

第4页/共39页他们尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，这些模型中，碱基位于螺旋的外部。但是这些模型很快被否定了。第5页/共39页

磷酸—脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。在这个模型中是相同碱基进行配对的，即Ａ—Ａ配对，Ｔ—Ｔ配对。第6页/共39页

生物化学家查哥夫：腺嘌呤（Ａ）的量=胸腺嘧啶（Ｔ）的量：鸟嘌呤（Ｇ）的量=胞嘧啶（Ｃ）的量。于是他们改变了碱基的配对方式，Ａ--ＴＧ--Ｃ当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的Ｘ射线衍射照片比较时，发现两者完全相符。第7页/共39页

这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。第8页/共39页多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链二条脱氧核苷酸链组成一个ＤＮＡ分子AAGCCATTGGTC第9页/共39页AAATTTGGGGCCCATCDNA平面结构５′３′３′５′第10页/共39页DNA的空间结构：两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接内侧：碱基对组成碱基互补配对原则：A－TG－C碱基之间通过氢键连接双螺旋结构第11页/共39页【课堂反馈】

1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段第12页/共39页AAATTTGGGGCCCATC你注意到了吗？两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。第13页/共39页1．若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：G＝l：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（

）

A．l：2：3：4

B．3：4：l：2

C．4：3：2：1

D．1：3：2：4第14页/共39页2、DNA的一条链中A+G/T+C=2，另一条链中相应的比是----------，整个DNA分子中相应的比是-----------。DNA的一条链中A+T/C+G=2，另一条链中相应的比是———，整个DNA分子中相应的比是———。0.5122第15页/共39页4、某DNA分子的一条单链中，A占20％，T占30％，则该DNA分子中的C占全部碱基的

。25%第16页/共39页5、双链DNA分子中，G占碱基总数的38％，其中一条链中的T占碱基总数的5％，那么另一条链中的T占碱基总数的

。7%审清题！！切忌！！第17页/共39页某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为

A．24%、13%B．23%、27%C．48%、26%D．22%、28%√第18页/共39页作业：某DNA分子含有5000个碱基对，其中T为4000个，则G为____________个，脱氧核苷酸为_______个，磷酸为_____个。

第19页/共39页选择题1．DNA完全水解，得到的化学物质是（

）

A．氨基酸葡萄糖含氮碱基

B．氨基酸核苷酸葡萄糖

C．核糖含氮碱基磷酸

D．脱氧核糖含氮碱基磷酸第20页/共39页⒈下列化合物中，不是组成DNA的物质是（）

A.核糖B.磷酸C.鸟嘌呤D.胞嘧啶⒉某DNA分子碱基中，鸟嘌呤分子数占22%，那么胸腺嘧啶分子数占（

）

A.11%

B.22%

C.28%

D.44%

⒊双链DNA的碱基组成中，在A≠C的情况下，下列哪项会随生物的种类不同而不同（

）

A.C/G

B.(A+T)/(C+G)

C.(A+C)/(G+T)

D.(A+G)/(T+C)ACB4.若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为（）

A.aB.1/aC.1D.1－1/a

A第21页/共39页DNA分子的复制

㈠概念：指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。㈡时间：细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。㈢场所：主要在细胞核。﹝其次在线粒体、叶绿体﹞。第22页/共39页（四）DNA的复制过程：（1）解旋：DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。（2）合成子链：分别以解开的每一段母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。（3）形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代完全相同的DNA分子第23页/共39页思考？

说明DNA复制的条件有:模板：解旋后的两条母链原料:细胞核中的游离的四种脱氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、聚合酶第24页/共39页㈤DNA复制的特点边解旋边复制,是半保留复制㈥DNA能准确复制的原因DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行.㈦DNA分子复制的意义DNA分子通过复制,使遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性.第25页/共39页DNA复制的过程第26页/共39页已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：分子总数________

只含15N的分子___________

含15N14N的分子__________

只含14N的分子___________

脱氧核苷酸链总数________

含15N的链为_____________

含14N的链为_____________2n022n-22n+122n+1-2第27页/共39页4.将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培养若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N的培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果DNA复制的密度梯度离心试验如图所示。（1）

中带含有氮元素是

（2）

测定第四代DNA分子密度，15N标记的比例表示为

（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为

（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是

14N、15N1/8中，7/8轻½重，1/2轻半保留复制第28页/共39页某DNA分子中，若A占32.8%，当其复制两次后，其中T应该占到多少？

A.17.2% B.32.8%√第29页/共39页某DNA分子共有a个碱基，其中含C有m个,则该DNA复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个？

A.7(a-m) B.8(a-m)

C.7a/2-7m D.8(2a-m)√游离第30页/共39页右图表示用某生物的一个DNA分子和标记放射性同位素3H四种脱氧核苷酸，以及所需能量复制新的DNA分子的过程，据图回答：（1）除上述DNA复制所需的条件外，还需要。其对DNA复制的作用是（2）图中1表示过程；图中2表示以母链为模板，进行图中3表示（3）从以上复制过程看，DNA分子的为复制提供了精确的模板。有关的酶使DNA解旋；催化合成与母链互补的子链解旋碱基互补配对形成两个新的DNA分子独特的双螺旋结构第31页/共39页它的能力保证了复制能够正确无误地完成（4）复制出的第一代的一个DNA分子中，含有3H的链有条，这说明子代DNA的合成方式是在这代DNA分子中，含3H链的碱基序列相同吗？（5）复制出的第二代全部DNA分子中，有条不含3H的链碱基互补配对1半保留复制不同2第32页/共39页DNA分子与RNA分子的比较

核酸种类项目DNARNA结构组成的基本单位碱基

嘌呤

嘧啶

五碳糖

无机酸规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸A、GA、GC、TC、U脱氧核糖核糖磷酸磷酸因此，构成核酸的碱基共

种，核苷酸共

种58第33页/共39页DNA的粗提取和鉴定原理：1、DNA在NaCl中的溶解度随NaCl浓度的变化而变化，其中在NaCl=0.14mol/L时溶解度最低，故在此可以让DNA析出2、DNA不溶于酒精，而其他杂质却可溶3、DNA遇二苯胺在沸水浴加热时会变蓝第34页/共39页材料：鸡的红细胞（不能用哺乳类红细胞）关键点：三次过滤(第2次为了获得其黏稠物，第1、3次为了获得其滤液)二次加蒸馏水（第1次使红细胞胀破，第2次使NaCl达到0.14材料中所提供的NaCl有两种不同浓度提取血细胞核物质溶解核内DNA析出含DNA的黏稠物多层纱布滤取含DNA的黏稠物DNA的黏稠物再溶解