DNA分子结构复习.ppt

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1、DNA分子的结构,DNA双螺旋结构模型的构建 P47-48,构建者：,克里克和沃森,一、DNA分子结构的主要特点 （一）DNA分子结构 (1)基本单位：四种脱氧核苷酸 如图：,DNA的基本组成元素:C、H、O、N、P,脱氧核糖,含氮碱基 (A、T、G、C),磷酸基团,脱氧核苷酸,多个脱氧核苷酸,两条DNA链,双螺旋DNA分子,磷酸、脱氧核糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的比例：,1：1：1：1,(2)DNA的平面结构,1、每个DNA片断中，游离的磷酸基团有 个。,2、DNA的一条链上相邻的脱氧核苷酸通过 连接。,3、碱基之间的配对方式有 种, .,两 A与T配对，G与C配对,2,磷酸二酯键,4、配对的

2、碱基之间以 相连，A与T之间形成 个氢键，G与C之间形成 个氢键。,氢键,两,三,6、关于氢键： 断裂所用的酶： 与DNA稳定性的关系：,P125练一练P127对位1、2、,5、关于磷酸二酯键：形成过程有水的产生 形成所用的酶： 断裂所用的酶：,DNA聚合酶、DNA连接酶,限制酶,解旋酶,氢键越多越稳定,例1、在DNA分子的一个片段中，有腺嘌呤10个，占碱基总数的20%，则此片段水解后断开的氢键有（ ）个 A、20 B、30 C、65 D、不一定,C,(4)一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和。 （5）互补配对的两种碱基的和占整个DNA分子的比例等于各条链上相应碱基的和占该链的比例

3、,（链）AT（ 链）TA,（链）ATe%（链）TA=e% (双链) ATe%,(7) DNA分子中非互补配对的两种碱基和的比值互为倒数。 “不补互为倒数”,(链)(AG)/(TC)=e (链)(AG)/(TC)=1/e (双链)(AG)/(TC)=1,（6）DNA分子中互补配对的两种碱基和的比值等于各条链上相应碱基和的比值。,(链)(AT)/(GC) (链)(AT)/(GC) (双链)(AT)/(GC),“补了全都一样”,不同的生物该比值不同,例3、在一个双链DNA分子中，碱基总数为M，腺嘌呤碱基数为N，下列有关叙述正确的是（双选） A、脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基数=M B、碱基之间的氢键数为

4、（3M-2N）/2 C、一条链中A+T的数量为N/2 D、G的数量为M-N,AB,（三）DNA分子的特点 (1)稳定性：,DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。,(2)多样性：碱基对排列顺序千变万化,碱基对的排列顺序或 脱氧核苷酸的排列顺序,遗传信息,代表,DNA分子的种类或碱基对的排列顺序,= 4n 种 n代表碱基对数,(3)特异性：每个 DNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。,1. (2010上海高考)细胞内某一DNA

5、片段中有30%的碱基为A，则该片段中( ) AG的含量为30% BU的含量为30% C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%,C,2. (2007上海高考)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上AGTC1234。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 ( ) A600个 B900个 C1200个 D1800个,D,DNA分子的复制,一、对DNA分子复制的推测：,提出者：,沃森和克里克,半保留复制,DNA半保留复制的实验证据： 实验材料： 实验方法： 实验过程： 实验预测： 实验结果： 实验结论：,同位素标记法和离心法,3H、15N、32P,假说-演绎法,大肠杆菌,

6、用含15NHCl的培养基培养大肠杆菌，再把标记15N的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，分代提取DNA，并离心记录其在试管中的位置。,离心后出现三条带,与预期相同,DNA的复制方式为半保留复制,二、DNA分子的复制 1概念： 2复制时间： 3复制场所： 4、复制方式： 5、复制特点：,DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。,细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。,边解旋边复制、多个复制位点,真核细胞：主要在细胞核，线粒体和叶绿体中也有 原核细胞：拟核和细胞质中的质粒,子代DNA分子分开的时期？,半保留复制,6复制条件 (1)模板： (2)原料：

7、 (3)能量： (4)酶： 7过程： 8结果：,DNA分子解开的两条母链,四种游离的脱氧核苷酸,ATP 来源：,解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,解旋合成子链（碱基互补配对）延伸复旋,形成两个完全相同的DNA分子,体外复制：适宜的温度、PH和引物 如：PCR技术,细胞呼吸,9准确复制的原因： 10复制意义：,一是独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；二是严格的碱基互补配对保证了复制准确的进行。,DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。 因复制差错而出现基因突变，可为生物进化提供原材料。,11、影响DNA复制的因素：,温度等影响细胞呼吸的因素都能影响DNA

8、的复制,3. (2007广东高考)下列关于DNA复制的叙述，正确的是( ) A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子 CDNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链,A,(1)一个DNA分子复制n代，生成的DNA分子数： (2)一个DNA分子复制n代，不含亲代链的子代DNA分子数： (3)一个DNA分子复制n代，含有亲代链的DNA分子数占所有子代DNA分子数的比例： (4)一个DNA分子复制n代，亲代链数目占所有子代DNA分子链数目的比例：,三、与复制有关的计算,2n。,2n2。,2/2n,2/（2n2）

9、,P127对位练习4、5、P128易错典例,例1 (2011江苏镇江模拟)某双链DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(AT)/(GC)2/5，问该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A300个 B400个 C600个 D1200个,C,若已知DNA分子中碱基A数量为m，碱基总数为a，则DNA分子连续复制n代需要游离的碱基A 个，G 个。复制第n代所需的A 个。,(2n1)m,(2n1)(1/2m/a)a,2（n-1）m,例2 (2011天津六校联考)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被1

10、5N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠菌DNA的状况如图所示：,(1)第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是_ _。 (2)如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中，带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的_%。 (3)如果将第二代大肠杆菌的DNA含量(DNA单链总量)作为整体1，其中第二代大肠杆菌的DNA中被15N标记的DNA含量(脱氧核苷酸单链)约占总量的_%。,以亲代15N标记的DNA分子为模板，通过碱基互补配对原则合成,50,25,4. (2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象

11、，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是惟一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,(3)分析讨论： 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带，则“重带”DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 若在同等条件下

12、将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。 若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。,解析：本题以图表为信息载体，综合考查微生物培养及DNA复制的有关知识。(1)DNA的复制方式是半保留复制，即子代DNA中总有一条链来自亲代DNA，复制的代数越多，含亲代DNA母链的DNA分子比例越低，因此，要想获得DNA被全部标记的大肠杆菌，必须经过多代培养(至少第二代中才出现)；由表可知，所供物质中惟一的氮源是15NH4Cl。(2)由于第一组是A完全含14N的DNA，第二组B是经

13、多代培养后完全被15N标记的DNA，而第三组是第二组B经过一次复制形成的子代DNA，其离心结果显示，新合成的DNA全部为中带，即一条链含被标记的15N，一条链含为被标记的14N。,在得到结论时，必须是将第一组的A(全部轻带)与第二组的B(全部重带)进行比较，才能说明B的子一代的全部中带的获得方式是半保留复制。(3)若子代出现两条带，分别是轻带和重带，则重带DNA只能来自B被15N标记的DNA，轻带只能来自新合成的DNA，因此，可推测DNA的复制方式不是一条链来自亲代DNA一条链新合成的半保留复制，而称为全保留；若将子一代DNA双链分开，则离心结果也会出现轻带和重带两条带，但不能判断DNA的复制

14、方式；若将子代继续培养，则子n代离心，密度带仍为中带和轻带两条，仍是中带具有放射性，放射性强度发生变化的位置在轻带，放射性衰减；,若实验结果中子代中带略宽，其最可能的原因是新合成的DNA单链中仍有部分被15N标记。 答案：(1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N,基因是有遗传效应的DNA片断,(1)基因是DNA上一个个特定的 ，一个DNA分子上有 个基因。 (2)基因与DNA结构一样，也是由四种 按一定顺序排列而成的，也是 结构。,一、基因概念的理解 1.从结构上看,片段,许多,脱氧核苷酸,双螺旋,回顾课本P55-56，资料1和3,D

15、NA分子数目 基因数目 基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数,思考：基因的基本骨架和内侧分别是什么？,基因与DNA分子一样具有 性,稳定,(3)每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是 的。,特定,基因与DNA分子一样具有 性,特异,DNA探针（快速检测病原体 如：病毒 、大肠杆菌等） DNA指纹技术（亲子鉴定、死者遗骸的鉴定、侦察罪犯等）,例：在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于（ ） A 侦察罪犯 B 生产基因工程药物 C 基因治疗 D 遗传病的产前诊断,A,(4)基因中的 ， 代表遗传信息。基因中储存的遗传信息最多 种。

16、,碱基对排列顺序(或脱氧核苷酸的排列顺序),4n,基因与DNA分子一样具有 性,多样,DNA分子,生物,DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。,2从功能上看 回顾课本P55-56，资料2和4 基因能控制生物的 ，即基因具有遗传效应。,性状,基因有复制、转录、翻译、重组和突变的功能。,巩固练习：课本P58基础题2、步步高P129题组二4、,分别是什么时期？,例、下列哪一项不是基因“遗传效应”的含义( )。 A能控制一种生物性状的表现 B能控制一种蛋白质的生物合成 C能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置 D能转录一种信使RNA,C,二、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色

17、体、蛋白质、生物性状之间的关系 1基因与脱氧核苷酸的关系,基因由成百上千的 组成。 是基因的基本单位。,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸,2基因与遗传信息的关系 基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表 。,遗传信息,判断：DNA中所有的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。（ ）,错,3基因与DNA的关系 基因是有遗传效应的 片断。 一个DNA上有许多个 。,DNA,基因,判断：任意一个DNA片断都有遗传效应。（ ）,错,4基因与染色体的关系 基因在染色体上呈 排列。 染色体是基因的 。,线性排列,主要载体,思考：1、基因都在染色体上吗？基因的载体还有哪些？ 2、染色体上的基因遗传遵循遗传定律吗？细胞质中的

18、基因遗传遵循遗传定律吗？,染色体上的基因都遵循孟德尔的遗传定律， 真核生物细胞质中的基因遵循细胞质遗传（母系遗传）。,例：对于真核生物细胞核中的染色体、DNA、基因三者之间关系的叙述中，错误的是（ ） A 每条染色体上含有一个或两个DNA分子，DNA分子上含有多个基因。 B 都有能复制、分离和传递，且三者行为一致。 C 三者都是生物细胞内的遗传物质。 D 在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为。,C,小结：基因、脱氧核苷酸、DNA和染色体的关系,一或两,7、下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题： (1)细胞内的遗传物质是 _。基因和它的关系是_ , _。

19、 (2)a是指_ _，e和g的关系是_ _，e有_种，g被彻底水解后的产物可用字母_ _表示。 (3)f和i的位置关系是_ _，f和h的关系是_ _。,g DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段， 1个DNA分子上含有许多个基因,C、H、O、N、P,e是g的基本单位,4,b、c、d,f在i上呈线性排列,f控制h的合成,（4)1个i与g有两种比例关系： _和_ _。 (5)g的空间结构一般表现为_ ，若其中C+G/T+A=05，则A占总碱基数的比例为_，其单链之一的C+G/T+A为_。 （6）每个g中有 个f，每个f中可以有 个e组成，e有 种。,11 12,1/2,规则双螺旋,1/3,许多,成百上千,4,练习：据山东科技报报道，山东青岛淼森现代生物科技研发中心于2009年培育的转干扰素基因克隆羊，现在已能批量生产人体-干扰素（一种糖蛋白），这人类预防肝炎、狂犬病和一些癌症等起到了重要的作用。下面是有关人体 -干扰素基因的叙述，其中不正确的是（双选） A该基因内碱基序列从根本上决定着干扰素的结构和功能 B该基因转录时要用到tRNA C该基因是人体某一DNA分子的任意一段 D该基因内的某个碱基的改变将可能导致 -干扰素的功能异常,BC,作业：课 时 训 练21,