DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制復(fù)習(xí)課

會(huì)計(jì)學(xué)1DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制復(fù)習(xí)課中關(guān)村柱狀的雕塑雅典奧運(yùn)會(huì)開幕的場(chǎng)景第1頁(yè)/共26頁(yè)1’2’3’4’含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸5’AGTC二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1、DNA的化學(xué)組成DNA的基本單位－脫氧核苷酸DNA的組成元素——CHONP第2頁(yè)/共26頁(yè)AGCT氫鍵ATGC平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)第3頁(yè)/共26頁(yè)（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A配T，G配C)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AGCT氫鍵ATGC第4頁(yè)/共26頁(yè)①雙鏈DNA分子中：

(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1規(guī)律總結(jié)∵A=T，G=C∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%兩個(gè)互補(bǔ)堿基相等任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等且各占DNA總堿基數(shù)的50％不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1．

A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈第5頁(yè)/共26頁(yè)1、在一條雙鏈DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶應(yīng)占（）A15%B30%C35%D70%2、在雙鏈DNA中有鳥嘌呤P個(gè)，占全部堿基的比例為N/M（M＞2N），則該DNA分子中腺嘌呤的數(shù)目是（）APB（PM/N）+PC（PM/2N）－PDPM/2NAC趁熱打鐵A+G=T+C=A+C=T+G=50%第6頁(yè)/共26頁(yè)規(guī)律總結(jié)②非互補(bǔ)堿基之和的比例在整個(gè)DNA分子中的比例為1，在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。如在一條鏈中=m,則在另一條互補(bǔ)鏈中

=1/m,而在雙鏈DNA分子中=1A+GT+CA+GT+CA1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈A+GT+C∵A1+G1T1+C1=mT1+C1A1+G1A2+G2T2+C2∴==1/m第7頁(yè)/共26頁(yè)A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈③互補(bǔ)堿基之和的比例在DNA分子及任何一條單鏈中都相等。如在一條鏈中在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中A+TG+C=mA+TG+C=mA1+T1G1+C1=m∵A2+T2G2+C2T1+A1C1+G1==m∴∴A1+T1+A2+T2G1+C1+G2+C2=2(A1+T1)2(G1+C1)=m規(guī)律總結(jié)第8頁(yè)/共26頁(yè)④互補(bǔ)堿基之和在整個(gè)DNA分子及任何一條單鏈中所占比例相等。若在一條單鏈中A+T所占比例為m,那么另一條單鏈及整個(gè)DNA分子中A+T所占比例也為m。規(guī)律總結(jié)：A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈T1+A1T1+A1+C1+G1=mA1+T1+A2+T2A1+T1+G1+C1+A2+T2+G2+C2A2+T2A2+T2+G2+C2=A1+T1A1+T1+G1+C1=m∵∴∴2（A1+T1)2（A1+T1+G1+C1)==m第9頁(yè)/共26頁(yè)3、在DNA的一個(gè)單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？4、若DNA的一個(gè)單鏈中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是多少？2.510.40.4趁熱打鐵第10頁(yè)/共26頁(yè)5、某雙鏈DNA片段中，A占23%，其中一條鏈中的C占該單鏈的24%，問另一條鏈中的C占多少？30%趁熱打鐵A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈過程解析：∵雙鏈中A=T,A+T=46%,∴A1+T1=A2+T2=46%∴G2+C2=1-46%=54%已知C1=G2=24%∴C2=54%-24%=30%24%24%?第11頁(yè)/共26頁(yè)DNA分子的特性：②多樣性：一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有

種。③特異性：不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。①穩(wěn)定性：ＤＮＡ中的脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變，兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則不變。（即結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。44000第12頁(yè)/共26頁(yè)DNA分子的復(fù)制第13頁(yè)/共26頁(yè)一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)：

沃森和克里克發(fā)表了DNA雙螺旋模型之后不久，于同年又緊接著發(fā)表了DNA自我復(fù)制的假說：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。第14頁(yè)/共26頁(yè)二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(選學(xué))1958年,科學(xué)家,運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。第15頁(yè)/共26頁(yè)科學(xué)家推測(cè)：如果DNA是以半保留的方式復(fù)制的，那么離心后應(yīng)該出現(xiàn)三條DNA帶：重帶(最靠近試管底部)、雜交帶(位置居中)、輕帶(試管上部)。第16頁(yè)/共26頁(yè)1.概念：2.時(shí)間：三、DNA分子復(fù)制的過程是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期3.場(chǎng)所：細(xì)胞核(主要)另：葉綠體線粒體第17頁(yè)/共26頁(yè)4.DNA分子復(fù)制的過程：解旋堿基配對(duì)

(復(fù)制)螺旋化第18頁(yè)/共26頁(yè)解旋：

堿基配對(duì)：

(復(fù)制)螺旋化:DNA利用能量,在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等的作用下,利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。隨著模板鏈的解旋,新合成的子鏈不斷延伸。同時(shí)，每條新鏈與對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。一個(gè)DNA形成兩個(gè)完全相同的子代DNA分子。第19頁(yè)/共26頁(yè)

模板：6.條件：（親代DNA分子的）兩條母鏈。細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶，DNA聚合酶等。能量：酶：原料：5.特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制；半保留復(fù)制第20頁(yè)/共26頁(yè)DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而使生物前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。7.DNA復(fù)制的意義：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。8.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：第21頁(yè)/共26頁(yè)（1）DNA分子數(shù)①新合成的子代DNA分子數(shù)=2n個(gè)②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=2個(gè)③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=（2n-2）個(gè)（2）脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中數(shù)=2n+1條②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=（2n+1-2）條（3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)共m·(2n-1)個(gè),②復(fù)制第n次需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n-1)個(gè)規(guī)律總結(jié)：☆DNA分子復(fù)制中的相關(guān)計(jì)算★DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有：第22頁(yè)/共26頁(yè)1．將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中讓其復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和含有15N的DNA單鏈占全部DNA單鏈的比例依次是(

)A．1/4、1/16B．1/4、1/8C．1/2、1/4D．1/8、1/8B趁熱打鐵第23頁(yè)/共26頁(yè)2．(2008年上海生物)某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，A＋T占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA片段復(fù)制2次，共需游離的胞