DNA结构和复制与基因的本质课件

DNA分子的结构P脱氧核糖含氮碱基A—腺嘌呤G—鸟嘌呤C—胞嘧啶T—胸腺嘧啶一、DNA分子的化学组成磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸基本单位：元素组成：CHONP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A腺嘌呤脱氧核苷酸GCTAGCT2、DNA分子的平面结构氢键ATGC5’3’5’3’DNA分子的空间结构（1）两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。1、结构特点：（2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架；碱基排在内侧。（3）碱基通过氢键连接成碱基对：A＝T、G≡C2）特异性每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。不同生物中(A+T)/(G+C)的值不同。3)稳定性DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的原则不变。思考：在一个DNA分子中，哪些碱基比例较高，则该DNA分子就比较稳定？5、碱基互补配对原则应用设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，

G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C可引申为：①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。A+G=T+C=50%即A+G/T+C=1②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+C1T1+G1T2+G2A2+C2=例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5;1A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链例题4、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（)b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶为a﹝1/（2b）－1﹞D.胞嘧啶为b(1/2－a)C例题5、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？40%例题6、从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()Ａ、26%Ｂ、24%Ｃ、14%Ｄ、11%

A二、DNA的复制

（一）DNA复制的方式对DNA分子复制的推测→

亲代子代12(?)(?)(?)(?)假设的复制的方式11112222３３４４→

→

方式１：半保留复制方式２：全保留复制（三）DNA半保留复制的实验证据N15/N15—DNA重链DNAN14/N14—DNA轻链DNAN14/N15—DNA中链DNA实验的结果和预期的结果一致,说明克里克等所做的假设正确复制方式是半保留复制在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：

对照亲代III轻链14N-DNA全轻链

1/2轻链中链

全中链1/2中链重链15N-DNA

全重链

（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是

，另一条链是

。（2）中链含有氮元素是

。（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是

。（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是

。

填空：14N

，15N14N-DNA新链

15N-DNA母链

0，1/2，1/2半保留复制习题：AAATTTGGGGCCCATCDNA平面模式图DNA复制过程思考：1、DNA复制需要哪些基本条件？2、复制过程有何主要特点？3、复制形成的子代DNA和亲代DNA有何关系？AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游离的脱氧核苷酸与复制有关的酶注意，此处氢键将被打开！AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氢键已被打开DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG还未解旋刚解旋所以DNA复制特点之一是:边解旋边复制通过碱基互补配对脱氧核苷酸结合到母链上已在复制AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一条子代DNA另一条子代DNA形成两条完全相同的子代DNA真核生物DNA复制有多个复制起点双向复制二、DNA的复制1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程2、场所：主要在细胞核，还可以发生在线粒体、叶绿体3、时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期4、过程（特点）：边解旋边复制5、条件：酶能量模板原料解旋酶、DNA聚合酶等ATPDNA分子的两条链4种脱氧核苷酸6、方式半保留复制7、精确复制的原因8、意义保持了遗传信息的连续性规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对保证了复制的精确进行。根据半保留复制和碱基互补配对原则1、与复制有关的碱基计算①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNA分子数=2n脱氧核苷酸链数=2n+1母链数=子链数=22n+1﹣2解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第二次复制连续第n次复制解：答：一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1﹣2条有关DNA中的碱基计算例题1、某双链DNA分子，经2次复制后，所得到的子二代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（）A.1 B.2 C.3D.4B结论：不论复制多少代含有母链的只有两条例题2、若对一个DNA分子用32P标记,经过4次复制后，含有32P

DNA分子数占DNA总数的（）A1/6B1/8C1/4D1/2那含31p的DNA分子占全部DNA的比例是多少？含32P的脱氧核苷酸链占所有链的比例又是多少？31p链占全部链的比例多少？B例1：具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（）A．60个B．80个C．120个 D．180个D2、复制需要的某种碱基数目的计算m代表要求的该种碱基在一个DNA分子中的数量，则DNA复制n次所需的某种碱基数=m(2n－1)；DNA第n次复制所需的某种碱基数=m2n－1

。例2：具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则第二次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（）A．60个B．80个C．120个 D．180个C（一）什么是基因？

基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或间接调控蛋白质合成的碱基序列。三、基因的本质1.基因和染色体的关系基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体上的几个基因2.基因与DNA的关系：整个DNA分子中都是由基因构成的吗？基因是有遗传效应的DNA片段。基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系

染色体基因1基因2非编码区编码区非编码区下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点终止子原核基因编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点外显子内含子终止