DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制

1、DNADNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制DNADNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 中關(guān)村中關(guān)村DNA雙螺旋結(jié)雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)“生命生命”雕塑，如今已雕塑，如今已被看作中關(guān)村的標(biāo)志，受被看作中關(guān)村的標(biāo)志，受到各界好評(píng)。到各界好評(píng)。DNA不朽的雙螺旋不朽的雙螺旋雅典奧運(yùn)會(huì)開幕式經(jīng)典場(chǎng)景雅典奧運(yùn)會(huì)開幕式經(jīng)典場(chǎng)景 DNA的化學(xué)組成的化學(xué)組成1、基本單位，畫出結(jié)構(gòu)示意圖，種類、基本單位，畫出結(jié)構(gòu)示意圖，種類2、 DNA水解產(chǎn)物，徹底水解產(chǎn)物水解產(chǎn)物，徹底水解產(chǎn)物DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建DNA的空間結(jié)構(gòu)： 1、 某雙鏈某雙鏈DNA分子中，（分子中，（A+T）/（G+C）=1.5則

2、它的則它的C占全部堿基的：占全部堿基的： A.20% B.25% C. 30% D.35%2、 從某生物組織中提取從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中進(jìn)行分析，其中鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46，又，又知該知該DNA分子的一條鏈（分子的一條鏈（H鏈）所含的堿基中鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，是腺嘌呤，24是胞嘧啶，則與是胞嘧啶，則與H鏈相對(duì)鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的全部堿基數(shù)的 （ ） A26、22 B 24、28 C14、11 D11、14A A3、 在在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺

3、嘌呤與分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有胸腺嘧啶之間有2個(gè)氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤個(gè)氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有之間有3個(gè)氫鍵?，F(xiàn)有四種個(gè)氫鍵。現(xiàn)有四種DNA樣品，根據(jù)樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來(lái)自嗜樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來(lái)自嗜熱菌（生活在高溫環(huán)境中）的是熱菌（生活在高溫環(huán)境中）的是 （ ） A含胸腺嘧啶含胸腺嘧啶32%的樣品的樣品 B含腺嘌呤含腺嘌呤17%的樣品的樣品C含腺嘌呤含腺嘌呤30%的樣品的樣品 D含胞嘧啶含胞嘧啶15%的樣品的樣品 B B4、 已知病毒的核酸有雙鏈已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈、單鏈DNA、雙鏈雙鏈RNA、單鏈、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)

4、一種新四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應(yīng)該病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應(yīng)該 （ ） A分析堿基類型，確定堿基比例分析堿基類型，確定堿基比例 B分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型 C分析堿基類型，分析核糖類型分析堿基類型，分析核糖類型 D分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型A A的復(fù)制的復(fù)制還是？還是？全保全保留復(fù)留復(fù)制制半保半保留復(fù)留復(fù)制制復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)動(dòng)腦：1 1、DNADNA肉眼肉眼看不見，如何才能分辨看不見，如何才能分辨DNADNA？2 2、離心后，重帶、中帶、輕帶表示的

5、、離心后，重帶、中帶、輕帶表示的 DNADNA分子雙鏈?zhǔn)欠肿与p鏈?zhǔn)?怎樣構(gòu)成的？怎樣構(gòu)成的？3 3、整個(gè)試驗(yàn)的親代、子一代、子二代、整個(gè)試驗(yàn)的親代、子一代、子二代細(xì)胞中提取的細(xì)胞中提取的DNADNA離心結(jié)果說(shuō)明了什離心結(jié)果說(shuō)明了什么？么？半保留復(fù)制半保留復(fù)制如果是兩條帶如果是兩條帶說(shuō)明了什么？說(shuō)明了什么？（全保留復(fù)制）（全保留復(fù)制）復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）復(fù)制復(fù)制: 以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）母鏈

6、（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）子代子代DNA:同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制總結(jié)：總結(jié)：DNADNA的復(fù)制的復(fù)制 1 1、概念：、概念： 2 2、時(shí)期：、時(shí)期： 3 3、條件：、條件：以親代以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)的過(guò)程。程。有絲分裂間期有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期模板模板DNADNA的每一條母鏈的每一條母鏈原料原料游離的游離的4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸能量能量ATPATP酶酶 解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等4 4、過(guò)程：、過(guò)程：5

7、5、結(jié)果：、結(jié)果：6 6、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：7 7、意義：、意義：總結(jié)：總結(jié)：解旋、合成子鏈、形成雙鏈解旋、合成子鏈、形成雙鏈DNADNA 形成形成2 2個(gè)雙鏈個(gè)雙鏈DNADNA分子分子（和親代（和親代DNADNA完全相同）完全相同）半保留復(fù)制半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 使遺傳信息從親代傳給子代，使遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。保持了遺傳信息的連續(xù)性。8 8、精確性：、精確性：9 9、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板提供模板堿基互補(bǔ)配對(duì)原則使復(fù)制堿基互補(bǔ)配對(duì)原則使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤準(zhǔn)確無(wú)誤真核生物真核生物線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體細(xì)胞核細(xì)胞核

8、原核生物原核生物擬核擬核（質(zhì)粒）（質(zhì)粒）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)病毒：病毒：宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞總結(jié)：總結(jié)：親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時(shí)在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時(shí)在離心管中，上中下層的比例如何？由于由于DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，所分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，所以每復(fù)制一次，新的以每復(fù)制一次，新的DNA分子都有一半新鏈分子都有一半新鏈一半舊鏈。一半舊鏈。經(jīng)過(guò)一次復(fù)制可得經(jīng)過(guò)一次復(fù)制可得2個(gè)個(gè)DNA分子，兩次可得分子，兩次可得4個(gè)個(gè)DNA分子，依次類推，復(fù)制分子，依次類推，復(fù)制n次，可獲次，可獲得得2n個(gè)個(gè)DNA分子。分子。規(guī)律：規(guī)律：計(jì)算：計(jì)算

9、：1 1、一個(gè)、一個(gè)DNADNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n n次后，共有次后，共有多少個(gè)多少個(gè)DNADNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？2 2、有、有1515N N標(biāo)記的一個(gè)標(biāo)記的一個(gè)DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的的培養(yǎng)基中復(fù)制三次，則：培養(yǎng)基中復(fù)制三次，則：含含1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的比例是分子的比例是 。含含1515N N的的DNADNA分子鏈占全部分子鏈占全部DNADNA分子單鏈的比例是分子單鏈的比例是 。含含1414N N的的DNADNA分子有分子有 個(gè)。個(gè)。 只含只含

10、1414N N的的DNADNA分子有分子有 個(gè)。個(gè)。 只含只含1515N N的的DNADNA分子有分子有 個(gè)。個(gè)。 141418188 86 60 0 3 3、某生物的雙鏈、某生物的雙鏈DNADNA分子共有含氮堿分子共有含氮堿基基700700對(duì)，其中一條鏈上（對(duì)，其中一條鏈上（A+TA+T）：）：（C+GC+G）=2=2：5 5，問(wèn)該，問(wèn)該DNADNA分子連續(xù)復(fù)分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是酸的數(shù)目是 A.300A.300個(gè)個(gè) B.400B.400個(gè)個(gè) C.600C.600個(gè)個(gè) D.1200D.1200個(gè)個(gè)配對(duì)規(guī)律C第三章第三章 基因的本質(zhì)

11、基因的本質(zhì)1、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度分子，長(zhǎng)度約為約為4700000個(gè)堿基對(duì)，在個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著分子上分布著4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)個(gè)堿基對(duì)。堿基對(duì)。問(wèn)題問(wèn)題1：計(jì)算所有：計(jì)算所有基因的堿基對(duì)基因的堿基對(duì)總數(shù)占所有的比例?？倲?shù)占所有的比例?；虻膲A基對(duì)基因的堿基對(duì)總數(shù)只是總數(shù)只是DNA的堿基對(duì)的堿基對(duì)總數(shù)的一部分總數(shù)的一部分.問(wèn)題問(wèn)題2：根據(jù)資料根據(jù)資料1，你能得出什么結(jié)論？，你能得出什么結(jié)論？基因是基因是DNA的片段的片段.2 2、把海蜇的綠色熒光基因、把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體

12、內(nèi)，轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠鼠體內(nèi)出現(xiàn)體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒有的熒光。了以前沒有的熒光?；蛴羞z傳效應(yīng)。它可以獨(dú)立起作用?；蛴羞z傳效應(yīng)。它可以獨(dú)立起作用。資料資料2：說(shuō)明了什么？：說(shuō)明了什么？ 基因是特定的基因是特定的DNA片段，片段，可以切除，可以拼接到其他可以切除，可以拼接到其他生物的生物的DNA上去，從而獲得上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以某種性狀的表達(dá)，所以基因基因是結(jié)構(gòu)單位。是結(jié)構(gòu)單位。3 3、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是、人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是2424條染色體（條染色體（2222條條常染色體常染色體+X+Y+X+Y）上的）上的DNADNA的堿基序列。其中，每的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)條染

13、色體上有一個(gè)DNADNA分子。這分子。這2424個(gè)個(gè)DNADNA分子大分子大約有約有31.631.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%2%。 并不是隨便一段并不是隨便一段DNADNA就稱為基因。就稱為基因。 基因是一段基因是一段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。資料資料3說(shuō)明了什么？說(shuō)明了什么？4 4、沒有、沒有HMGICHMGIC基因，就沒有基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有肥胖的表現(xiàn)，有HMGICHMGIC基因基因就有肥胖表現(xiàn)。就有肥胖表現(xiàn)。資料資料4說(shuō)明了什么？說(shuō)明了什么？基因

14、能控制生物的性狀?；蚰芸刂粕锏男誀??；蚴且欢位蚴且欢蜠NADNA?；蚓哂羞z傳效應(yīng)，它可以獨(dú)立起作用?；蚓哂羞z傳效應(yīng)，它可以獨(dú)立起作用?；蚴且欢位蚴且欢蜠NADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因?；蚰芸刂粕镄誀罨蚰芸刂粕镄誀?。二、二、脫氧核苷酸、基因、脫氧核苷酸、基因、DNA DNA 、染色體之間的關(guān)系、染色體之間的關(guān)系染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸染色體染色體是是DNADNA的的主要主要載體載體每個(gè)染色體上有每個(gè)染色體上有1 1個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)個(gè)DNADNA分分子子基因基因是有遺傳效應(yīng)是有遺傳效應(yīng)的的DNADNA片斷片斷每個(gè)每

15、個(gè)DNADNA分子上分子上有有許多許多基因基因基因基因中的中的脫氧核苷酸排列脫氧核苷酸排列順序順序代表著遺傳信息代表著遺傳信息每個(gè)基因由許多每個(gè)基因由許多( (成百上千成百上千) )脫氧脫氧核苷酸組成核苷酸組成DNADNA是主要的是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)特性分子的結(jié)構(gòu)特性1）多樣性：堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化）多樣性：堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化(主要主要區(qū)區(qū) 的），構(gòu)成了的），構(gòu)成了DNA分子的多樣性。分子的多樣性。 在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算DNA分子有多少種？4 種種40002）特異性：堿基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一）特異性：堿

16、基對(duì)的特定排列順序，又構(gòu)成了每一 個(gè)個(gè)DNA分子的特異性分子的特異性.堿基對(duì)的排列順序就代表了遺傳信息DNA的多樣性和特異性從分子水平上說(shuō)明了生物體具有多樣性和特異性的原因。3) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性DNA分子中在外側(cè)脫氧核糖和磷酸交替連接排列不變，內(nèi)側(cè)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不變。1. DNA分子中儲(chǔ)存著足夠量的分子中儲(chǔ)存著足夠量的 ；2. 遺傳信息蘊(yùn)藏在遺傳信息蘊(yùn)藏在 之中；之中； 3. ，又構(gòu)成了每一個(gè)，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子分子 的特異性；的特異性；4. DNA分子的多樣性和特異性是分子的多樣性和特異性是 多樣性和多樣性和 特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。4種堿基的排列順序種堿基的排列順序小結(jié)：

17、小結(jié)：堿基堿基(堿基對(duì)或脫氧核堿基對(duì)或脫氧核甘酸甘酸)的特定的排列順的特定的排列順序序生物生物遺傳信息遺傳信息分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：（1）圖中）圖中B是是 ，H是是 ，F(xiàn)是是 。（2 ）每個(gè)）每個(gè)C含有含有 個(gè)個(gè)D，每個(gè)，每個(gè)D中可以由中可以由 個(gè)個(gè)E 組成組成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含N N堿基堿基脫氧核糖脫氧核糖很多很多成百上千成百上千（3 ）D 和和A的位置關(guān)系：的位置關(guān)系： 。（4 ）從分子水平看）從分子水平看D和和C的關(guān)系是的關(guān)系是 。（5）C的基本組成單位是圖中的的基本組成單位是圖中的 。（6）遺傳信息是）遺傳信息是D中中 的排列順序。的排列順序。 基因位于染色體上基因位于染色體上基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片斷片斷E EE E（脫氧核苷酸）（脫氧核苷酸）P57答案答案:2、在人類的、在人類的DNA分子分子 中中,核苷酸序列核苷酸序列多樣性多樣性表現(xiàn)為表現(xiàn)為每個(gè)人的每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同。幾乎不可能完全相同。3、不是。、不是。理論上理論上可以，但可以，但事實(shí)上事實(shí)上基因要有特定的基因要有特定的遺傳效應(yīng)，其控制的性狀要適應(yīng)環(huán)境，經(jīng)受自然環(huán)遺傳效應(yīng)，