DNA分子的结构和复制.ppt

1、DNA分子的结构和复制,一、双螺旋结构模型的诞生,沃 森 和 克 里 克,沃森 Watson, James Dewey (1928-?)美国生物学家 克里克 Crick, Francis Harry Compton (1916-2004.7.28),英国生物物理学家,詹姆斯.杜威.沃森,沃森15岁时进人芝加哥大学学习，19岁毕业；22岁在印第安纳大学获博士学位。1951年，23岁的沃森来到英国剑桥大学，找到了最好的合作者 大器晚成的物理学博士生35岁的克里克。,沃森（左）、克里克与DNA双螺旋模型。1953年沃森和克里克建立DNA双螺模型，打开了探索生命之谜的大门。,DNA双螺旋结构,站在生命

2、的旋梯上,早凋的“科学玫瑰”,罗莎琳德富兰克林,很多人都知道沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的故事， 更进一步，有人还可能知道他们与莫里斯威尔金斯因此分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。 然而，有多少人记得罗莎琳德富兰克林，以及她在这一历史性的发现中做出的贡献？,DNA晶体的X射线衍射,当X射线穿过晶体之后，会形成衍射图样一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样，仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。,DNA的结构,1、组成元素：C、H、O、N、P,2、基本单位：脱氧核苷酸,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

3、的种类,DNA的结构,磷酸二酯键,3、多核苷酸链（编码并储存信息）,DNA的空间结构,以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。,从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构,DNA的结构模式图,从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构,DNA的空间结构,例1某DNA分子的碱基中，鸟嘌呤的分子数占 22，那么胸腺嘧啶的分子数占（ ）A 11%B 22%C 28%D 44%,解析：据规律一：G+T=50% T=50%-22%=28% 答案：C,基本原理：A等于T，C等于G,有关碱基数量的计算,基本原理：A等于T，C等于G,1、一条双链DNA有30的脱氧核苷酸含腺嘌呤，那么，其中一条链上

4、含有鸟嘌呤的最大值是 A、20 B、30 C、40 D、70 2、DNA分子的一个单链中，（A+G）/（T+C）=0.4、（A+T）/（C+G）=0.8，问上述比例在其互补链中分别是多少 A、0.4和0.8 B、0.6和0.2 C、2.5和0.8 D、2.5和1.25 3、假如有一条双链DNA分子的鸟嘌呤占全部碱基的27%，测得这个DNA分子一条链上的腺嘌呤占这条链碱基的28%，那么另一条链上的腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是 A、9% B、18% C、23% D、24%,4、空间结构：多为双螺旋结构,DNA结构特点及其意义,1、稳定性,2、多样性（4n）,3、特异性,4、有利于其行使复制、

5、转录、翻译等功能,双链螺旋结构 极性反向平行碱基互补配对 排列顺序无穷,DNA的主要功能,1、通过自我复制，在前后代间传递遗传信息。 2、通过转录、翻译，控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状，表达遗传信息,DNA的复制,复制的方式：半保留复制（这种复制方式使复制过程出现差错的可能性降到了最低程度）,复制的概念：以亲代的DNA分子为模板合成子代DNA的过程。,复制发生的时间：细胞分裂的间期,复制的条件：复制过程需要模板、原料、能量和酶等基本条件。,解旋：在DNA解旋酶的作用下，能量ATP的参与，把双链螺旋的DNA打开氢键，解开成为两条单链，且以单链为模板。,合成：在DNA聚合酶的作用下，以母链为

6、模板， ATP为能量，脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成为一条新的子链。,复旋：在DNA复旋酶的作用下，以ATP为能量，一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子,DNA的复制的定义、时间、场所、条件,定义：,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,时间：,有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期,场所：,真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 原核生物：细胞质,模板：,亲代DNA分子的两条链,条件：,原料：,游离的4种脱氧核苷酸（A、G、C、T）,能量： ATP （呼吸作用提供）,酶： 解旋酶、DNA聚合酶等,新形成的每个DNA分子中的双链有一条是未自上代DNA的母链，所以叫半保留复制

7、。,DNA复制的意义：,边解旋、边合成、边复旋，多个起始点同时进行，节省时间、效率高 。 新DNA分子双链为“一母一子”；因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定 通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而使前后代保持了一定的连续性.,一个DNA分子复制几代后的情况如何？,因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同。（变异除外）,一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C：,A、20个 B、30个 C、90个 D、120个,答

8、案：C,每个DNA分子中含C= 。,复制2次增加了 个DNA分子,（20/20%-20*2）/2,3,共增加C碱基数为 。,3*30=90,一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后，标记的DNA分子占DNA分子总数的：,A、1/10 B、1/5 C、1/16 D、1/25,答案：C,2个,25个,第三章 基因的本质,第4节 基因是有遗传效应的DNA片段,染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体是DNA的 主要载体,每个染色体上有一个DNA分子,基因是有遗传效应 的DNA片断,每个DNA分子 上有许多基因,基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传