DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制第一頁(yè)，共29頁(yè)。一、雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的誕生第二頁(yè)，共29頁(yè)。沃森和克里克

沃森

Watson,JamesDewey

(1928-?)

美國(guó)生物學(xué)家克里克

Crick,FrancisHarryCompton

(1916-2004.7.28),英國(guó)生物物理學(xué)家詹姆斯.杜威.沃森

沃森15歲時(shí)進(jìn)人芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)，19歲畢業(yè)；22歲在印第安納大學(xué)獲博士學(xué)位。

1951年，23歲的沃森來(lái)到英國(guó)劍橋大學(xué)，找到了最好的合作者—大器晚成的物理學(xué)博士生35歲的克里克。第三頁(yè)，共29頁(yè)。沃森（左）、克里克與DNA雙螺旋模型。1953年沃森和克里克建立DNA雙螺模型，打開(kāi)了探索生命之謎的大門(mén)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

第四頁(yè)，共29頁(yè)。

站在生命的旋梯上

第五頁(yè)，共29頁(yè)。早凋的“科學(xué)玫瑰”

羅莎琳德·富蘭克林

很多人都知道沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事，更進(jìn)一步，有人還可能知道他們與莫里斯·威爾金斯因此分享了1962年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。然而，有多少人記得羅莎琳德·富蘭克林，以及她在這一歷史性的發(fā)現(xiàn)中做出的貢獻(xiàn)？

DNA晶體的X射線衍射當(dāng)X射線穿過(guò)晶體之后，會(huì)形成衍射圖樣———一種特定的明暗交替的圖形。不同的晶體產(chǎn)生不同的衍射圖樣，仔細(xì)分析這種圖形人們就能知道組成晶體的原子是如何排列的。第六頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的結(jié)構(gòu)磷酸脫氧核糖含氮堿基腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）1、組成元素：C、H、O、N、P2、基本單位：脫氧核苷酸第七頁(yè)，共29頁(yè)。AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類(lèi)第八頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的結(jié)構(gòu)ATGCTACG氫鍵磷酸二酯鍵3、多核苷酸鏈（編碼并儲(chǔ)存信息）第九頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的空間結(jié)構(gòu)以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的DNA照片。從圖上可辨認(rèn)出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結(jié)構(gòu)第十頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的結(jié)構(gòu)模式圖從圖中可見(jiàn)DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)DNA的空間結(jié)構(gòu)第十一頁(yè)，共29頁(yè)。例1．某DNA分子的堿基中，鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占22％，那么胸腺嘧啶的分子數(shù)占（）

A．11%

B．22%

C．28%

D．44%

解析：據(jù)規(guī)律一：G+T=50%T=50%-22%=28%

答案：C

基本原理：A等于T，C等于G第十二頁(yè)，共29頁(yè)。有關(guān)堿基數(shù)量的計(jì)算基本原理：A等于T，C等于G

1、一條雙鏈DNA有30％的脫氧核苷酸含腺嘌呤，那么，其中一條鏈上含有鳥(niǎo)嘌呤的最大值是

A、20％B、30％C、40％D、70％

2、DNA分子的一個(gè)單鏈中，（A+G）/（T+C）=0.4、（A+T）/（C+G）=0.8，問(wèn)上述比例在其互補(bǔ)鏈中分別是多少

A、0.4和0.8B、0.6和0.2C、2.5和0.8D、2.5和1.253、假如有一條雙鏈DNA分子的鳥(niǎo)嘌呤占全部堿基的27%，測(cè)得這個(gè)DNA分子一條鏈上的腺嘌呤占這條鏈堿基的28%，那么另一條鏈上的腺嘌呤占整個(gè)DNA分子堿基的比例是

A、9%B、18%C、23%D、24%第十三頁(yè)，共29頁(yè)。4、空間結(jié)構(gòu)：多為雙螺旋結(jié)構(gòu)第十四頁(yè)，共29頁(yè)。DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其意義1、穩(wěn)定性2、多樣性（4n）3、特異性4、有利于其行使復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等功能雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)極性反向平行

堿基互補(bǔ)配對(duì)排列順序無(wú)窮

第十五頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的主要功能1、通過(guò)自我復(fù)制，在前后代間傳遞遺傳信息。2、通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯，控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀，表達(dá)遺傳信息第十六頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的復(fù)制

●復(fù)制的方式：半保留復(fù)制（這種復(fù)制方式使復(fù)制過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性降到了最低程度）●復(fù)制的概念：以親代的DNA分子為模板合成子代DNA的過(guò)程?！駨?fù)制發(fā)生的時(shí)間：細(xì)胞分裂的間期●復(fù)制的條件：復(fù)制過(guò)程需要模板、原料、能量和酶等基本條件。第十七頁(yè)，共29頁(yè)。第十八頁(yè)，共29頁(yè)。①解旋：在DNA解旋酶的作用下，能量ATP的參與，把雙鏈螺旋的DNA打開(kāi)氫鍵，解開(kāi)成為兩條單鏈，且以單鏈為模板。

②合成：在DNA聚合酶的作用下，以母鏈為模板，ATP為能量，脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成為一條新的子鏈。

③復(fù)旋：在DNA復(fù)旋酶的作用下，以ATP為能量，一條母鏈和一條子鏈螺旋成為一個(gè)新的DNA分子第十九頁(yè)，共29頁(yè)。DNA的復(fù)制的定義、時(shí)間、場(chǎng)所、條件★定義：以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程★時(shí)間：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期★場(chǎng)所：真核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體原核生物：細(xì)胞質(zhì)模板：親代DNA分子的兩條鏈★條件：原料：游離的4種脫氧核苷酸（A、G、C、T）能量：ATP（呼吸作用提供）酶：解旋酶、DNA聚合酶等第二十頁(yè)，共29頁(yè)。新形成的每個(gè)DNA分子中的雙鏈有一條是未自上代DNA的母鏈，所以叫半保留復(fù)制。第二十一頁(yè)，共29頁(yè)。第二十二頁(yè)，共29頁(yè)。DNA復(fù)制的意義：邊解旋、邊合成、邊復(fù)旋，多個(gè)起始點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省時(shí)間、效率高。新DNA分子雙鏈為“一母一子”；因此復(fù)制更為精確，致使遺傳信息更加穩(wěn)定通過(guò)復(fù)制，使親代的遺傳信息傳給子代，從而使前后代保持了一定的連續(xù)性.一個(gè)DNA分子復(fù)制幾代后的情況如何？第二十三頁(yè)，共29頁(yè)。因DNA復(fù)制采用半保留的方式，所以一個(gè)DNA分子經(jīng)幾代復(fù)制后的所有DNA中，只有兩個(gè)DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列順序）完全相同。（變異除外）

第二十四頁(yè)，共29頁(yè)。一個(gè)DNA分子中有堿基A20個(gè)，占全部堿基的20%，若DNA連續(xù)復(fù)制2次，需要堿基C：A、20個(gè)B、30個(gè)C、90個(gè)D、120個(gè)答案：C每個(gè)DNA分子中含C=

。復(fù)制2次增加了

個(gè)DNA分子（20/20%-20*2）/23共增加C堿基數(shù)為

。3*30=90第二十五頁(yè)，共29頁(yè)。一個(gè)由15N標(biāo)記的DNA分子，放在沒(méi)有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后，標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的：A、1/10B、1/5C、1/16

D、1/25答案：C2個(gè)25個(gè)第二十六頁(yè)，共29頁(yè)。第三章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

第二十七頁(yè)，共29頁(yè)。染色體、DNA、基因、脫