DNA分子的结构和复制上课用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,DNA分子的结构和复制上课用,腺嘌呤,脱氧核苷酸,鸟嘌呤,脱氧核苷酸,胞嘧啶,脱氧核苷酸,胸腺嘧啶,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类,(4,种,),A,脱氧,核糖,磷酸,G,脱氧,核糖,磷酸,C,脱氧,核糖,磷酸,T,脱氧,核糖,磷酸,2,这是,20,世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了,1962,年度诺贝尔生理学或医学奖。,1953年，美国科学家沃森J，1928和英国科学家克里克，19162004，共同提出了DNA分子的双螺旋构造模型。,回眸历史,3,讨论,1、利用了他人的哪些经历和成果？,1,2,3,2、沃森和克里克在构建模型的过程中，出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这种错误的？,3、沃森和克里克的默契配合，这种工作方式给于你哪些启示？,要善于利用他人的研究成果，要善于与他人交流沟通，要善于与人合作。,4,DNA化学构造(1级构造)：多核苷酸链平面构造,T,A,C,G,A,T,G,C,磷酸,脱氧核糖,含氮,碱基,5,DNA的构造模式图,从图中可见DNA具有规那么的双螺旋空间构造,放大,DNA的空间构造,6,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,1DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋构造。,2DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成根本骨架；碱基在内侧。,DNA分子的构造特点,两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原那么。,7,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,你注意到了吗？,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,8,你注意到了吗？,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA分子的多样性和特异性就表达在特定的碱基对排列顺序中。,9,DNA,分子的特异性：,多样性：,DNA,分子碱基对的排列顺序千变万化。,一个最短的,DNA,分子也有,4000,个碱基对，可能的排列方式就有,4,4000,种。,特异性：特定的,DNA,分子具有特定的碱基排列顺序。,不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。,稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列,的顺序是稳定不变的,碱基互补配对原那么不变,三、DNA分子的构造特性,10,A,T,C,G,C,T,A,G,C,G,A,T,A,T,G,G,G,T,A,C,C,C,A,T,问题： 这两个DNA分子一样吗？,不一样，因为它们的碱基对的排列顺序不同,遗传信息,:DNA,通过,碱基对,的排列顺,序储存大量的遗传信息,11,有关DNA构造的计算,1、由1000个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达 种,4,500,专题突破,12,DNA的构造总结,1、DNA分子是有 条链组成，,盘旋成 构造。,2、 交替连接，排列在外侧，构成根本骨架； 排列在内侧。,3、两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原那么。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,13,DNA的构造,化学组成：,4,种脱氧核苷酸,5,种元素：,C H O N P,3,种组成成分：含氮碱基、脱氧核糖、磷酸,空间构造,2,条脱氧核苷酸长链,1种双螺旋构造,14,第三节,DNA,的复制,15,人类首次试管中合成DNA,1956年，美国生化学家康贝格从大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶参加到具有四种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中，经保温孵育后测定DNA含量，发现并没有DNA生成；当参加了少量DNA做引子和ATP作为能源物质，再经保温孵育后，测定DNA含量，发现DNA含量增加了。且发现增加DNA的AT：CG的比值与所参加的单链DNA引子一样。分析： 事先放入四种脱氧核苷酸起何作用？ 参加DNA聚合酶起何作用？ 这是个什么反响？ 参加ATP的作用是什么？ 为什么要参加DNA作引子？,由此实验可得出DNA复制所需要的条件。,(,原料,),(,催化,),(,合成,),(,能量,),(,模板,),16,复制的过程,解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。,形成子链：以解开的每段链为模板，以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料,在酶的作用下，按照碱基互补配对原那么，合成与母链互补的子链。,螺旋化：在酶的作用下，重新生成两个双螺旋构造的DNA分子。,17,DNA,的复制,1.,概念：,指以亲代,DNA,分子为模板合成子代,DNA,的过程。,2.,时间：,有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。,3.,过程：,5.方法特点：,5.,6,。意义,：,7,、场所？,模板：,原料：,能量：,酶：,准确的模板和 碱基互补配对原那么是准确复制的保证,两条链均可作为为模板,游离的四种脱氧核苷酸,ATP 呼吸作用提供,解旋酶、聚合酶等,4.复制的根本条件：,边解旋边复制,与,适宜的温度和酸碱度,半保存复制,真核生物：细胞核主要、叶绿体、线粒体,原核生物：细胞质,通过复制，使遗传信息从,亲代,传给了,子代,，从而保持了遗传信息的,连续性,。,18,思考：一个DNA亲代分子复制n代后，新形成的DNA子代分子总数为,个。其中含有亲代DNA分子单链的有 个。,19,设计实验,DNA的复制是半保存制还是全保存制,20,同位素示踪法,同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进展标记的分析方法。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反响进展追踪。,背景知识,21,实验过程：科学家以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，获得含有15N标记的DNA的大肠杆菌。然后，再将获得的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将DNA进展离心，记录离心后试管中DNA的位置。,讨论：如果DNA是以全保存方式复制的，请画出亲代，第一代，第二代DNA离心后在试管中的位置？假设是以半保存的方式复制呢？,22,实验结果：,结论：,DNA复制是以半保存的方式进展的。,23,课堂练习,1.,具有,100,个碱基对的一个,DNA,分子区段,内含,40,个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为,( ),A. 30,个,B. 60,个,C. 180,个,D. 240,个,C,24,2、带有14N标记的DNA分子第0代，,以15N标记的脱氧核苷酸为原料连续复制到,第3代，那么第3代分子中，,含14N DNA分子有几个？占多少？,含15N的DNA分子有几个？占多少？,含14N的脱氧核苷酸链有几条？占多少？,含15N的脱氧核苷酸链有几条？占多少？,既含14N又含15N的DNA分子有几个？占多少？,复制n次后，含14N的DNA分子有几个？占多少？,25,导学案答案：,1、C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 两条 双,螺旋 磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部,A与T G与C 碱基安排在螺旋内部,2、两 反向 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 外 内,氢键 碱基对 碱基配对 A T G C,3、T+ C A+C 1 G T A G,4、半保存复制,26,5、解开 断裂 解开的两条单链 脱氧核苷酸 碱基,互补配对 氢键 半保存复制,6、含有15N标记的NH4Cl 14N的普通 提取,DNA 密度梯度离心 离心后试管中DNA的位置,预测结果见课本53页 DNA的复制是以半保存,的方式进展的,7、有丝分裂间期 减分裂间期,8、主要在细胞核中,9、能量 解旋酶 模板 4种脱氧核苷酸 碱基互补,配对 DNA聚合酶 子链 模板链 双螺旋,27,10、边解旋边复制 半保存复制,11、模板 原料 能量 酶,12、独特的双螺旋为复制提供模板 遵循碱基互补,配对原那么,13、形成两个子代DNA分子,14、遗传信息 遗传信息的连续性,当堂检测,15 、 C C B B B,6、 1/m 1 n n,710、 C C D A,28,谢谢大家！,结 语,29,谢谢观赏,