DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制

1、DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制1953年2月的一天，沃森（Watson）在倫敦的威爾金斯那里看到了弗蘭克林（Franklin）拍攝的DNA照片。在弗蘭克林（Franklin）拍攝的DNA照片的啟發(fā)下，沃森與克里克（Crick）終于確立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)理論，4月25日，在英國出版的國際權(quán)威雜志自然上，克里克和沃森把他們對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究成果用文章的形式公諸于世。揭開生命秘密的科學(xué)家們雅典奧運(yùn)會開幕式經(jīng)典場景 中關(guān)村的DNA標(biāo)志DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制一、DNA的結(jié)構(gòu)：二、DNA的復(fù)制：元素基本單位結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA特性1、概念：2、場所：3、時期：4、條件：5、復(fù)制原則：6、復(fù)制過程及特點(diǎn)：7、

2、復(fù)制的生物學(xué)意義：.基本單位脫氧核苷酸A（腺嘌呤）G（鳥嘌呤）C（胞嘧啶）T（胸腺嘧啶）一、DNA分子的結(jié)構(gòu)：脫氧核糖堿基磷酸A GCT堿基.元素組成、AP脫氧核糖腺嘌呤脫氧核苷酸GP脫氧核糖鳥嘌呤脫氧核苷酸CP脫氧核糖胞嘧啶脫氧核苷酸TP脫氧核糖胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸 ( 4 )AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖TP脫氧核糖脫氧核糖APGPCPTP脫氧 核糖脫氧 核糖脫氧核糖平面結(jié)構(gòu)、的結(jié)構(gòu)DNA分子的立體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)構(gòu)成基本骨架； 堿基排在內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵連接成堿基對：（堿基互補(bǔ)配對原則） AT、GC為什么A與T配對C和G配對？雙鏈反向平行盤旋成

3、雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對原則堿基配對計算：堿基配對計算：A+C=T+G=A+G=T+CAT 、CG；整個DNA分子中：(A+G)/(T+C)=1、DNA的特性：的特性： 多樣性：多樣性： 不同的不同的DNADNA堿基對的數(shù)目和排列順序不同堿基對的數(shù)目和排列順序不同 特異性：特異性： 每一個每一個DNADNA有特定的堿基對排列順序有特定的堿基對排列順序（堿基對的排列順序堿基對的排列順序遺傳信息）遺傳信息） 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：外側(cè)鏈排列穩(wěn)定不變外側(cè)鏈排列穩(wěn)定不變; ;內(nèi)側(cè)鏈堿基對氫鍵相連內(nèi)側(cè)鏈堿基對氫鍵相連 組成DNA分子的堿基有4種：A、T、G、C 組成DNA分子的堿基對有4種：AT、TA、GC、C

4、G 兩個堿基對的組合方式有42=16種 n個堿基對的組合方式有4n種看書思考下列問題:1、概念：2、場所：3、時期：4、條件：5、復(fù)制原則：6、復(fù)制過程及特點(diǎn)：7、復(fù)制的生物學(xué)意義：二DNA分子的復(fù)制：解旋酶催化解旋模板（在DNA聚合酶的催化作用下，利用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)行堿基配對母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）：組成復(fù)制后的DNA同時進(jìn)行DNA分子的復(fù)制過程看書思考下列問題:1、概念：2、場所：3、時期：4、條件：5、復(fù)制原則：6、復(fù)制過程及特點(diǎn)：7、復(fù)制的生物學(xué)意義：二DNA分子的復(fù)制以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程。細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體有絲分裂間期

5、、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板： 原料： 能量： 酶： DNA的兩條鏈游離的脫氧核苷酸（A、G、C、T） ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等 堿基互補(bǔ)配對原則（保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行）（1）邊解旋邊復(fù)制（2）半保留復(fù)制使遺傳信息在傳遞過程中保持了連續(xù)性總結(jié)：DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制一、DNA的結(jié)構(gòu)：二、DNA的復(fù)制：元素基本單位結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA特性1、概念：2、場所：3、時期：4、條件：5、復(fù)制原則：6、復(fù)制過程及特點(diǎn)：7、復(fù)制的生物學(xué)意義：練一練：練一練： 某某DNADNA分子有兩條鏈，分別是分子有兩條鏈，分別是a a鏈和鏈和b b鏈，鏈， 1 1 、已知已知a a鏈上（鏈上（A AT T）/

6、 /（C CG G），則），則b b鏈和整鏈和整個個DNADNA分子中（分子中（A AT T）/ /（C CG G）分別是多少？）分別是多少？ 2 2 、已知已知a a鏈上（鏈上（A AC C）/ /（T TG G），則），則b b鏈和整個鏈和整個DNADNA分子中（分子中（A AC C）/ /（T TG G）分別是多少？）分別是多少？答案：x、x答案：1/x、13.在一個DNA分子中，腺瞟呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的42，若其中一條鏈中的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24，胸腺嘧啶占30，那么在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占（ ）A12%、34% B.21%、24%C. 34%、12%D.5

7、8%、30%C解析：方法一：假設(shè)（特殊值）設(shè)兩條鏈共有堿基200個所以A+T= 20042%=84個 所以G+C=116A=T=42 G=C=58一條鏈中 C=24 T=30 另一條鏈中C=34 T=12練一練：康貝格實驗實驗：從大腸桿菌中提取出的DNA聚合酶加入到具有四種豐富的脫氧核苷酸和適量的Mg2+的人工合成體系中，經(jīng)保溫孵育后測定DNA含量，發(fā)現(xiàn)并沒有DNA生長；當(dāng)加入了少量DNA做引子和ATP作為能源物質(zhì)，再經(jīng)保溫孵育后，測定DNA含量，發(fā)現(xiàn)DNA含量增加了。且發(fā)現(xiàn)增加DNA的（AT）：（CG）的比值與所加入的單鏈DNA引子相同。 事先放入四種脫氧核苷酸起何作用？加入DNA聚合酶起何

8、作用？ 加入ATP的作用是什么？為什么要加入DNA作引子？(催化)(能量) (模板)(原料)二、DNA復(fù)制1、對照組：在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA；2、實驗組：在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA（親代）3、將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。請分析：梅賽爾一斯特爾實驗15N鏈14N鏈重氮環(huán)境輕氮環(huán)境親 代第1代第2代復(fù)制過程1 1DNADNA分子復(fù)制發(fā)生在什么時間分子復(fù)制發(fā)生在什么時間? ?2 2DNADNA分子復(fù)制的過程是怎樣進(jìn)行的分子復(fù)制的過程是怎樣

9、進(jìn)行的? ?3 3DNADNA分子復(fù)制過程需要哪些條件分子復(fù)制過程需要哪些條件? ?4.DNA4.DNA分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)分子復(fù)制過程有何特點(diǎn)? ?5 5DNADNA分子復(fù)制的結(jié)果是分子復(fù)制的結(jié)果是? ?6 6DNADNA分子復(fù)制有何生物學(xué)意義分子復(fù)制有何生物學(xué)意義? ?7.DNA7.DNA分子復(fù)制是主要在細(xì)胞的何處進(jìn)行的分子復(fù)制是主要在細(xì)胞的何處進(jìn)行的? ?二、DNA的復(fù)制：三、DNA變異（基因突變）-復(fù)制出錯4N2NDNA含量1、增添或缺失2、替換四、DNA診斷正常人 患者 DNA DNA點(diǎn)雜交正常人 患者 DNA DNA點(diǎn)雜交1、制作基因探針2、將待測基因加熱成單鏈3、兩者混合雜交4、通過熒光觀察DNA結(jié)構(gòu)復(fù)制1、概念2、時間3、場所4、過程5、方式6、結(jié)果7、條件8、意義基本單位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)計算公式DNA特性突變基因分裂染色體遺傳定律建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)鑒定模板DNA解旋加熱至94DNA單鏈降溫至55引物DNA單鏈與模板通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合復(fù)制降溫至55游離脫氧核 2個完整的苷酸連接到 雙鏈DNA