DNA分子结构和复制及相关计算课件

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分子结构和复制及相关计算,*,DNA,分子的结构和复制,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA分子的结构和复制DNA分子结构和复制及相关计算,1,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA分子结构和复制及相关计算,2,1.DNA,的基本组成元素有哪些,:,C,、,H,、,O,、,N,、,P,2.DNA,的基本组成单位是,:,一、,DNA,分子的结构,脱氧,核糖,含氮碱基,磷酸,A,G,C,T,腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,脱氧核苷酸,DNA分子结构和复制及相关计算,1.DNA的基本组成元素有哪些:C、H、O、N、P,3,A,C,T,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,G,脱氧核苷酸的种类,DNA分子结构和复制及相关计算,ACT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,4,DNA,的空间结构,以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的,DNA,照片。,从图上可辨认出,DNA,是由两条链交缠在一起的螺旋结构,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片,5,DNA,的结构模式图,从图中可见,DNA,具有规则的双螺旋空间结构,放大,DNA,的空间结构,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA的结构模式图 从图中可见DNA具有规则,6,A,G,C,T,氢键,A,T,G,C,平面结构,立体结构,二、,DNA,分子的空间结构：规则的双螺旋结构,磷酸二酯键,DNA分子结构和复制及相关计算,AGCT氢键ATGC平面结构立体结构二、DNA分子的空间结构,7,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA分子结构和复制及相关计算,8,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,DNA分子结构和复制及相关计算,AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基DNA分,9,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,1 DNA,分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构。,2 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；碱基在内侧。,3,两条链上的碱基通过氢键连结，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。,DNA,双螺旋结构的主要特点,DNA分子结构和复制及相关计算,AAATTTGGGGCCCATC 1 DNA,10,碱基对,另一碱基对,嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且,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则。,A,T,G,C,氢键,DNA分子结构和复制及相关计算,碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基,11,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,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分子结构和复制及相关计算,AAATTTGGGGCCCATC 两条长链上,12,两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,分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,DNA分子结构和复制及相关计算,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是,13,结构特点：,1.,两条链反向平行盘旋成,双螺旋结构,2.,脱氧核糖和磷酸交替连,接排在外侧构成基本骨,架；碱基排在内侧,3.,碱基通过氢键连接成碱,基对：,A,T,、,GC,DNA分子结构和复制及相关计算,结构特点：1.两条链反向平行盘旋成2.脱氧核糖和磷酸交替连3,14,碱基的排列顺序千变万化,多样性,DNA,分子的特性,碱基的特定的排列顺序,特异性,碱基的排列顺序,遗传信息,DNA分子结构和复制及相关计算,碱基的排列顺序千变万化多样性 DNA分子的特性碱基的特定,15,双链,DNA,分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的,50%,且不互补碱基之和的比值等于,1,。,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G),=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA,双链,A=T,，,C=G,A+G=T+C=A+C=T+G=50%,设,DNA,一条链为,1,链，互补链为,2,链。根据碱基互补配对原则,可知：,A,1,=T,2,，,A,2,=T,1,，,G,1,=C,2,，,G,2,=C,1,。,则在,DNA,双链中：,A=T,，,G=C,规律总结：,DNA分子结构和复制及相关计算,双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒,16,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA,双链,双链,DNA,分子中，互补的两条链中,A+G/T+C,互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数,.,1,n,A,2,+G,2,T,2,+C,2,=,T,1,+C,1,=,n,A,1,+G,1,A+T,G+C,=1,DNA分子结构和复制及相关计算,A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2DNA双链双,17,双链,DNA,分子中，,A+T,占整个,DNA,分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中,A+T,占该链碱基总数的百分比。,A+T,A+T+G+C,=,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA,双链,A,2,+T,2,+G,2,+C,2,A,2,+T,2,=,A,1,+T,1,+G,1,+C,1,A,1,+T,1,=,m%,m%,m%,A+T,G+C,A,2,+T,2,G,2,+C,2,A,1,+T,1,G,1,+C,1,=n,=n,双链,DNA,分子中,A+T/G+C,等于其中任何一条链的,A+T/G+C,。即两互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值。,=n,DNA分子结构和复制及相关计算,双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等,18,不同生物的,DNA,分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物,DNA,分子的特异性。,（,A+C,）,/,（,T+G,）,=1,不能反映种间差异。,（,A+T,）,/,（,C+G,）不同生物一般不同，,反映种间差异。,DNA分子结构和复制及相关计算,不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代,19,解题方法,:,1.,画图最直观,2.,实施等量代换,3.,注意用脚码标注,4.,注意区分已知条件属于上述哪种情况,5.,规律很多,不必硬记,重在掌握解题方法,DNA分子结构和复制及相关计算,解题方法:1.画图最直观DNA分子结构和复制及相关计算,20,1,、概念：,2,、时间：,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的间期,3,、场所：,真核生物：,二、,DNA,分子的复制,原核生物：,细胞核（主要）,线粒体、叶绿体,拟核（主要）,DNA分子结构和复制及相关计算,1、概念：2、时间：是指以亲代DNA为模板，合成子代DNA的,21,4,、复制过程：,边解旋边复制；多起点复制,DNA分子结构和复制及相关计算,4、复制过程：边解旋边复制；多起点复制DNA分子结构和复制及,22,解旋酶催化,解旋：,模板,复制,:,以母链为模板，在,DNA,聚合酶的催化下，以,4,种,游离的脱氧核苷酸为原料，按照,碱基互补配对原则，合成子链,母链（旧链）,子链（新链）,复制后的,DNA:,同时进行,组成,复制的结果：,形成两个完全相同的,DNA,分子,DNA分子结构和复制及相关计算,解旋酶催化解旋：模板复制:以母链为模板，在DNA聚合酶的催化,23,模板：亲代,DNA,的两条母链；,原料：,4,种脱氧核苷酸；,能量：,ATP;,酶 ：,DNA,解旋酶，,DNA,聚合酶等。,5,、,DNA,分子复制时需何条件？,DNA分子结构和复制及相关计算,模板：亲代DNA的两条母链；原料：4种脱氧核苷酸；能量,24,6,、,DNA,分子复制的特点,:,（,1,）边解旋边复制,（,2,）半保留复制,DNA分子结构和复制及相关计算,6、DNA分子复制的特点:（1）边解旋边复制（2）半保留复,25,7,、,DNA,准确复制的原因,?,DNA,具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板。,通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确的进行。,DNA分子结构和复制及相关计算,7、DNA准确复制的原因?DNA具有独特的双螺旋结构，能,26,DNA,分子通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了遗传信息的连续性。,8,、,DNA,分子的复制的意义？,DNA分子结构和复制及相关计算,DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从,27,1,、概念：,2,、场所：,3,、时期：,4,、条件：,5,、复制过程：,6,、复制特点：,7,、复制的精确性：,8,、复制的生物学意义：,小结,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA,的两条链,游离的脱氧核苷酸（,A,、,G,、,C,、,T,）,ATP,DNA,解旋酶、,DNA,聚合酶等,(2),碱基互补配对原则,（,1,）边解旋边复制,（,2,）半保留复制,使遗传信息在传递过程中保持了连续性,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒,解旋合成延伸和盘绕,(1)DNA,的双螺旋结构,DNA分子结构和复制及相关计算,1、概念：小结有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：,28,DNA,半保留复制,DNA分子结构和复制及相关计算,DNADNA分子结构和复制及相关计算,29,1,复制,1,次,复制,2,次,复制,3,次,2,2,2,2,3,DNA分子结构和复制及相关计算,1复制1次复制2次复制3次22223DNA分子结构和复制及相,30,根据半保留复制和碱基互补配对原则,一个,DNA,连续复制,n,次后，共有多少个,DNA,？多少条脱氧核苷酸链？亲代,DNA,链多少条？新合成的链多少条？含有亲代,DNA,链的子代有多少个？占所有子代,DNA,分子总数的多少？,DNA,分子数,=,2,n,脱氧核苷酸链数,=,2,n,+,1,亲代,DNA,链数,=,新合成的链数,=,2,2,n,+,1,2,解析：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”并图示分析。,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,A,T,G,C,C,G,A,T,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第,n,次复制,解：,含有亲代,DNA,链的子代,=,2,占所有子代,DNA,分子总数的,2/2,n,DNA分子结构和复制及相关计算,根据半保留复制和碱基互补配对原则一个DNA连续复制n次后，,31,双链,DNA,分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的,50%,，且不互补碱基之和的比值等于,1,。,(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G),=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G,2,DNA,双链,A=T,，,C=G,A+G=T+C=A+C=T+G=50%,设,DNA,一条链为,1,链，互补链为,2,链。根据碱基互补配对原则,1,、碱基互补配对有关计算,可知：,A,1,=T,2,，,A,2,=T,1,，,G,1,=C,2,，,G,2,=C,1,。,则在,DNA,双链中：,A=T,，,G=C,DNA,复制的计算,DNA分子结构和复制及相关计算,双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒,32,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,2,C,1,G