必修二生物第三章第三节_DNA的复制

1、DNA分子的结构,早在19世纪，人们就发现了DNA的化学成分：,DNA双螺旋结构模型的构建,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,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,放大,DNA的空间结构,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C

2、,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,DNA分子的结构特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。,（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。,DNA分子的结构特点,DNA分子的特异性：,多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。,一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，

3、可能的排列方式就有44000种。,特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。,遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。,第三节 DNA的复制,二、DNA半保留复制的实验证据,实验材料：大肠杆菌 运用技术：,怎样把不一样的DNA分开呢？,密度梯度离心技术,14N/14NDNA,15N/14NDNA,15N/15NDNA,轻链,中链,重链,同位素示踪技术,结论：DNA的复制是半保留复制,半保留复制,新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链；也就是说，新的DNA分子两条链中一条是母链，一条是新合成

4、的子链。,解旋酶催化（氢键断裂）,解旋：,模板,（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链） 子链（新链）,子代DNA:,同时进行(边解旋边复制）,亲 代,第一代,第二代,第三代,15N,15N,无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两个,四、DNA分子复制的过程及其特点,1.场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体,2.时间：细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂),3.条件:(1)模板：亲代DNA的两条链 (2)原料：脱氧核苷酸 (3)能量：ATP (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶,4.特点:(1)边解旋边复制 (2)多起点复制

5、(3)半保留复制,加快复制速度，减少DNA突变可能,保证了复制的准确进行,5.“准确”复制的原理： （1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板； （2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。,6.意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。,边解旋复制,半保留复制,多起点复制,1.DNA分子的组成和结构 (1)基本元素组成：C、H、O、N、P五种元素。 (2)基本组成单位4种脱氧核苷酸。,(4)平面结构两条脱氧核苷酸长链反向平行,2DNA分子的多样性与特异性 (1)多样性：碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千变万化， 构成了DNA的多样性。 (2)特异性：每个

6、DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。 (3)与生物多样性的关系：DNA多样性 蛋白质多样性 生物多样性。,(1)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3 个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。 (2)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此 DNA分子中含有2个游离的磷酸基。,1.碱基互补配对原则及相关推论 (1)原则：AT，GC，图示为：,(2)推论 腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即 AT，GC。 嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。 在双链DNA分子中，配对碱基之和所占比例在任意 一条链及整个DNA分子中都相等。 可简记为“配对的两碱基之和在单、双链中

7、所占比例相等”。,“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。,2DNA复制的有关计算 (1)DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的 DNA分子数总是2个，含母链也总是2条。 (2)复制n代产生的子代DNA分子数为2n，产生的DNA单链为 2n22n1。故复制n次后，含亲代DNA链的DNA分子数占子代DNA分子总数的比例为 即( )，子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链的比例为,(3)复制所需的脱氧核苷酸数a(2n1)，其中的a为所求的 脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量，n为复制次数。,例2某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有

8、a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是 () A在第一次复制时，需要(ma)个 B在第二次复制时，需要2(ma)个 C在第n次复制时，需要2n1(ma)个 D在n次复制过程中，总共需要2n(ma)个,已知DNA分子中碱基数，求复制n次与第n次复制所需某碱基的数目：某DNA分子中含某碱基a个，复制n次，则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸及互补配对的碱基为a (2n-1)个，但第n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸及互补配对的碱基为：a(2n-1)-a(2n-1-1)=a2n-1,1.对基因本质的理解 (1)从结构上看 基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。 基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。 基因中脱氧核苷酸(碱基对)的排