2.2DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制課件-高一下學(xué)期生物必修2

你能從下圖判斷出懷疑對(duì)象中誰(shuí)是罪犯嗎？人的遺傳信息主要分布于染色體的DNA中。兩個(gè)隨機(jī)個(gè)體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)識(shí)別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。DNA指紋圖資料：第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制探索DNA分子結(jié)構(gòu)之謎：1、1952年，英國(guó)科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜，確認(rèn)ＤＮＡ為螺旋結(jié)構(gòu)，并且是由不止一條鏈所構(gòu)成的。富蘭克林回眸歷史威爾金斯2、1952年奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。

回眸歷史探索DNA分子結(jié)構(gòu)之謎：查哥夫回眸歷史探索DNA分子結(jié)構(gòu)之謎：3、1953年美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克以富蘭克林、威爾金斯等人提供的DNA衍射圖像的有關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)，推算出DNA分子呈雙螺旋結(jié)構(gòu)。沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型注：沃森、克里克構(gòu)建的DNA雙螺旋模型屬于

模型；物理1953年4月25日，英國(guó)《自然》雜志同時(shí)刊登了三篇論文，一篇是沃森和克里克的《核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》、一篇是威爾金斯的、一篇是富蘭克林的。1962年，沃森、克里克、威爾金斯同時(shí)獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。一、DNA分子結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸C、H、O、N、P脫氧核糖核苷酸1、DNA的組成元素：2、DNA名稱：3、DNA的基本單位：A、G、C、T練習(xí)：讀、寫出下列核苷酸名稱DNA

分子立體結(jié)構(gòu)4、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；③DNA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；堿基排列在內(nèi)側(cè)；②DNA的每條鏈都是由脫氧核糖核苷酸通過脫水縮合形成磷酸二酯鍵而形成的；④DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，排列在雙螺旋的內(nèi)側(cè)，并且A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。⑤在堿基對(duì)中，A和T之間形成兩個(gè)氫鍵，G和C之間形成三個(gè)氫鍵，DNA越穩(wěn)定，G、C堿基對(duì)的比例越高。⑥每個(gè)DNA片段中中有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；判斷：①DNA分子中每個(gè)磷酸都和兩個(gè)脫氧核糖相連（）②DNA分子中每個(gè)脫氧核糖都和兩個(gè)磷酸相連（）××填空：①DNA分子兩條鏈之間的堿基通過

相連；②DNA分子一條鏈相鄰的兩個(gè)堿基通過

相連；③DNA分子一條鏈相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸之間通過

相連；氫鍵脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖磷酸二酯鍵1.多樣性：堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化；每個(gè)DNA分子中特定的堿基對(duì)排列順序；3.穩(wěn)定性：2.特異性：5、DNA分子特點(diǎn)：注：①堿基對(duì)/脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息；②n個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的DNA具有

種排列順序；4n具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)；6、DNA分子堿基數(shù)量和比例的計(jì)算設(shè)DNA一條鏈為1鏈，互補(bǔ)鏈為2鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1；（1）A1＋A2＝_______；G1＋G2＝________；即：雙鏈中A＝__，G＝__，A＋G＝______＝______＝______＝1/2(A＋G＋T＋C)。T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G規(guī)律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半。（2）A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。A2＋T2G2＋C2規(guī)律二：互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。A+TG+CA2+T2G2+C2A1+T1G1+C1=a=

；整個(gè)DNA分子上=

；（3）DNA分子一條鏈中，則另一條鏈上a規(guī)律三：互補(bǔ)堿基之和之比在兩條鏈中相等；aaA+CG+TA2

+C2G2

+T2A1+C1G1+T1=n=

；整個(gè)DNA分子上=

；（3）DNA分子一條中，則另一條鏈上規(guī)律四：兩不互補(bǔ)堿基之和之比在兩條鏈中互為倒數(shù)；1/n1判斷：不同生物的DNA中A＋G/T＋C比值不同（）不同生物的DNA中A＋T/G＋C比值不同（）

DNA分子的每條鏈中A＝T，G＝C（）×√×1.某同學(xué)用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，提供卡片類型和數(shù)量如下所示，以下說(shuō)法正確的是卡片類型脫氧核糖磷酸堿基ATGC卡片數(shù)量10102332A．最多構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個(gè)脫氧核苷酸對(duì)B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個(gè)氫鍵C．DNA中每個(gè)脫氧核糖均與1分子磷酸相連D．可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA習(xí)題鞏固：B2.下列有關(guān)核DNA結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是A．脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成DNA基本骨架B．每一個(gè)脫氧核糖都連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)

C．DNA分子徹底水解后最多可以得到6種物質(zhì)

D．DNA分子中C和G所占比例越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定B3、一段多核苷酸鏈中的堿基組成為：35％的A、20％的C、35％的G、10％的T。它是一段A．雙鏈DNA

B．單鏈DNA

C．雙鏈RNA

D．單鏈RNA

B4.在一雙鏈DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶應(yīng)占A、15%B、30%C、35%D、70%5.若一個(gè)雙鏈DNA分子的G占整個(gè)DNA分子堿基的27%，并測(cè)得DNA分子一條鏈上的A占這條鏈堿基的18%，則另一條鏈上的A的比例是A.9%B.27%

C.28%D.46%AC7.測(cè)的DNA分子一條單鏈中(A+T)/(G+C)=0.7，在整個(gè)DNA分子中這種比例是

6.由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列不同攜帶不同的遺傳信息，其種類最多可達(dá)A.120B.1204C.460

D.4120CB10、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。8.在一個(gè)雙鏈DNA分子中，含有20%的胸腺嘧啶。已知一條鏈中的胞嘧啶占該鏈的20%，則另一條鏈中的胞嘧啶占該鏈的多少？9.

如果一個(gè)DNA分子的一條鏈中C的含量為22%，G的含量為16%，那么整個(gè)DNA分子中A占多少？40%31%24%積極思維：DNA作為遺傳物質(zhì)，又是以怎樣的復(fù)制方式將遺傳信息從親代傳遞給子代的呢？提出問題：作出假設(shè)：DNA分子的復(fù)制方式是什么？DNA分子的復(fù)制方式是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制或分散（彌散）復(fù)制；分散(彌散)復(fù)制全保留復(fù)制半保留復(fù)制為了證明DNA分子的復(fù)制方式，1958年米西爾森和斯塔爾兩位科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)非常精巧的實(shí)驗(yàn)。（已知細(xì)菌大約每20min分裂一次，產(chǎn)生子代）3.實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法、密度梯度離心技術(shù)小知識(shí)：①15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大；②利用離心技術(shù)可以在盛有氯化銫溶液的試管中區(qū)分含有不同氮元素的DNA；假設(shè)DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制演繹推理15N14N14N14N15N14N15N15N親代提出DNA離心轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中分裂一次子一代提出DNA離心提出DNA離心再分裂一次子二代再分裂一次假設(shè)DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制演繹推理15N15N15N15N14N14N14N14N15N15N子二代子一代提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中分裂一次親代假設(shè)DNA的復(fù)制是分散復(fù)制演繹推理提出DNA離心15N14N子二代子一代15N14N15N15N親代提出DNA離心再分裂一次提出DNA離心轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中分裂一次證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制排除DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制排除DNA的復(fù)制是分散型復(fù)制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:再分裂一次分裂一次15N15N15N14N14N14N15N14N親代子二代子一代提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中P54二、DNA復(fù)制細(xì)胞核（主要），葉綠體，線粒體；1、概念：2、時(shí)間：3、場(chǎng)所：4、過程：有絲分裂間期和減數(shù)分裂前的間期；以親代DNA分子兩條鏈為模板，合成子代DNA的過程；P55⑴解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶作用下，斷開堿基對(duì)之間的氫鍵，螺旋的雙鏈鏈解開；CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶DNA復(fù)制的過程⑵合成子鏈：游離的4種脫氧核苷酸按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則隨機(jī)地與兩條母鏈的堿基配對(duì)，確定子鏈的脫氧核苷酸排列順序；CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT形成氫鍵DNA復(fù)制的過程（2）合成子鏈：在DNA聚合酶的催化下從子鏈的5'端→3'端把子鏈的脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸鏈。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTTACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP合成方向：

子鏈的5'端→3'端形成磷酸二酯鍵DNA復(fù)制的過程（3）形成子代DNA分子：每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'DNA復(fù)制的過程5、DNA復(fù)制條件:③能量：親代DNA的兩條鏈；4種游離的脫氧核苷酸；解旋酶、DNA聚合酶等；ATP；①模板：②原料：④酶：

7、DNA復(fù)制特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制從子鏈的5’端向3’端延伸；（從子鏈的3’端開始延伸）6、DNA復(fù)制方向:8、DNA復(fù)制遵循的原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；12、DNA復(fù)制意義:DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。10、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：①DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供精確的模板；②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行；11、DNA復(fù)制結(jié)果：復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了2個(gè)完全相同的DNA分子；DNA復(fù)制拓展延伸：①多起點(diǎn)不同時(shí)復(fù)制；②雙向復(fù)制；③半不連續(xù)復(fù)制；（岡崎片段）（1）1個(gè)兩條鏈都被15N標(biāo)記的DNA分子，在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制n次，則：①得到DNA分子

個(gè)；②含15N鏈的DNA分子

個(gè)；只含15N鏈的DNA分子

個(gè)；③含14N鏈的DNA分子

個(gè)；只含14N鏈的DNA分子

個(gè)；④子代DNA分子共有脫氧核苷酸鏈

條；⑤含15N的脫氧核苷酸鏈

條；含14N的脫氧核苷酸鏈

條；13、與DNA復(fù)制有關(guān)的計(jì)算:2n202n2n－22n×222n×2－2（2）若親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：①?gòu)?fù)制n次共需要游離的該脫氧核苷酸為

個(gè)；②第n次復(fù)制時(shí)，需要游離的該脫氧核苷酸為

個(gè)；（2n－1）×m（2n－2n－1）×m1、下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率