2、DNA的结构及复制幻灯片

DNADNA的结构和复制的结构和复制12021/8/2一、核酸的基本单位：一、核酸的基本单位： 核苷酸核苷酸P五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品22021/8/2P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基A T G CA A 腺嘌呤腺嘌呤G G 鸟嘌呤鸟嘌呤C C 胞嘧啶胞嘧啶T T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品32021/8/2P核糖核糖含氮碱基含氮碱基A U G CA A 腺嘌呤腺嘌呤G G 鸟嘌呤鸟嘌呤C C 胞嘧啶胞嘧啶U U 尿嘧啶尿嘧啶汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品42021/8/2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品52021/8/2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品62021/8/2 项目项目 核核 酸酸DNADNARNARNA结构碱基五碳糖磷酸基本单位双链双链单链单链A A、T T、C C、G GA A、U U、C C、G G脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胸腺嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品72021/8/2例例1 1、由碱基、由碱基A A、C C、T T共可以构成几种核苷酸共可以构成几种核苷酸 A A、8 8种种 B B、6 6种种 C C、5 5种种 D D、3 3种种C C例例2 2、噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中具有、噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中具有的碱基和核苷酸的种类分别是的碱基和核苷酸的种类分别是A 4A 4、5 5、4 4和和4 4、8 8、4 4 B 4B 4、4 4、4 4和和4 4、5 5、4 4C 4C 4、4 4、4 4和和4 4、4 4、4 4 D 4D 4、8 8、4 4和和4 4、8 8、4 4 A A82021/8/2核酸的基本组成元素：核酸的基本组成元素： C C、H H、O O、N N、P P核酸的基本组成单位：核酸的基本组成单位： 核苷酸核苷酸许多个许多个脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核酸核酸DNADNA许多个许多个核糖核糖核酸核酸RNARNA核糖核糖核苷酸核苷酸（4种）种）（4种）种）核核酸酸核核苷苷酸酸汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品92021/8/212345678109GTCA汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品102021/8/2AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成长链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。二、二、DNA的结构特点的结构特点汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品112021/8/2AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成长链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成排列在外侧，构成基本基本骨架骨架；碱基在内侧。；碱基在内侧。二、二、DNA的结构特点的结构特点122021/8/2AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成长链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成排列在外侧，构成基本基本骨架骨架；碱基在内侧。；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通）两条链上的碱基通过过氢键氢键连结起来，形成连结起来，形成碱基对，且遵循碱基对，且遵循碱基互碱基互补配对原则。补配对原则。二、二、DNA的结构特点的结构特点132021/8/2AAATTTGGGGCCCATC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。142021/8/2DNADNA的复制的复制152021/8/2提问提问1 1 你认为你认为DNADNA复制的结果是什么？复制的结果是什么？提问提问2 2 一个一个DNADNA含有含有2 2条链，那复制之后的两个条链，那复制之后的两个DNADNA含有几条链？含有几条链？提问提问3 3 你觉得你觉得2 2条链是怎么变成条链是怎么变成4 4条链的？条链的？ 汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品162021/8/2提问提问4 4 四条链中，有两条是原来的模板链，称为四条链中，有两条是原来的模板链，称为“母链母链”，两条新合成的链称为两条新合成的链称为“子链子链”，你觉得复制后的两个你觉得复制后的两个DNADNA的两的两条链是怎样的？条链是怎样的？三、对复制方式的推测三、对复制方式的推测汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品172021/8/2N14N14N15N15你觉得这两种你觉得这两种DNADNA最大的区别是什么？最大的区别是什么？如何依据两种如何依据两种DNADNA分子质量不同这一特点来区分两分子质量不同这一特点来区分两种种DNADNA？分子质量分子质量离心离心轻轻DNADNA重重DNADNAN14N15中中DNADNA汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品182021/8/2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品192021/8/2按全保留复制演绎推理按全保留复制演绎推理含含N N1414的培养基中培养的培养基中培养 2020分钟分钟汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品202021/8/2按半保留复制演绎推理按半保留复制演绎推理含含N N1414的培养基中培养的培养基中培养2020分钟分钟汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品212021/8/2四、半保留复制的实验证据四、半保留复制的实验证据 实际的实验结果是：实际的实验结果是：在试管中出在试管中出现了现了DNADNA的的3 3条带。证明了条带。证明了DNADNA的复制方式的复制方式是半保留复制。是半保留复制。222021/8/2DNA半保留复制时所需条件酶酶 ：能量：能量：原料：原料：原则：原则：场所：场所：模板模板 ：解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等聚合酶等四种游离的脱氧核苷酸四种游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则碱基互补配对原则主要在细胞核内主要在细胞核内DNADNA解开的两条单链解开的两条单链ATPATP线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品232021/8/2ATCGCGATAGCGTAGCTGCGACCTAGC53TAGCGCTATCGCATCGACGCTGGATCG35GGAUCG5AUCGCG5RNARNA引物引物RNARNA引物引物TAGCGCTATCGCATCGACGCT3ATAGCGTAGCTGCGAGGATCG3DNADNA聚合酶的特点：聚合酶的特点：不能从头合成不能从头合成DNADNA，而只能从，而只能从3 3端端延伸延伸DNADNA链，因此，链，因此，DNADNA复制需要复制需要引物引物，为，为DNADNA聚合酶聚合酶提供提供3 3。DNADNA的合成方向：的合成方向：总是从子链的总是从子链的5 5端向端向3 3端延伸。端延伸。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品242021/8/2 大肠杆菌染色体大肠杆菌染色体DNADNA双向复制模式双向复制模式复制复制起点起点复制叉复制叉复制叉复制叉252021/8/2真核生物的多起点双向复制真核生物的多起点双向复制复制叉复制叉汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品262021/8/2汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品272021/8/2提问提问1 1 你认为你认为DNADNA复制时，是完全解开双链再合成复制时，是完全解开双链再合成子链还是解开一小段双链就开始合成子链？这体现子链还是解开一小段双链就开始合成子链？这体现了什么原则？了什么原则？ 提问提问2 2 什么机制保证了什么机制保证了DNADNA复制的准确性？复制的准确性？提问提问3 3 你认为你认为DNADNA复制会百分之百准确吗？如果复制会百分之百准确吗？如果复制出现错误，可能会产生什么影响？复制出现错误，可能会产生什么影响？282021/8/2DNADNA复制复制时间时间场所场所所需条件所需条件模板模板原料原料酶酶能量能量意义意义五、五、DNADNA复制复制分裂间期分裂间期主要在细胞核、线粒体、叶绿体主要在细胞核、线粒体、叶绿体解开的两条母链解开的两条母链4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶连接酶ATPATP将遗传信息由亲代传递给子代，保持将遗传信息由亲代传递给子代，保持遗传信息的连续性遗传信息的连续性半保留复制半保留复制半不连续复制半不连续复制边解旋边复制边解旋边复制汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品292021/8/2多样性：多样性：DNADNA的碱基排列顺序千变万化。的碱基排列顺序千变万化。六、六、DNADNA的特性的特性特异性：特异性：每个每个DNADNA都有特定的碱基排列顺序。都有特定的碱基排列顺序。若若DNADNA有有N N个碱基对，则碱基的排列顺序有个碱基对，则碱基的排列顺序有4 4 种。种。N N302021/8/2AAATTTGGGGCCCATC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。312021/8/2七、解题技巧训练七、解题技巧训练1 1、DNADNA中碱基数量的计算问题：中碱基数量的计算问题：关键在于正确理解并表示关键在于正确理解并表示题中所给的信息题中所给的信息DNADNA双链信息：双链信息：A = T G = CA = T G = CDNA1DNA1： A 1 T 1 G1 C1A 1 T 1 G1 C1DNA2DNA2： A 2 T 2 G2 C2A 2 T 2 G2 C2单双链信息如何转化：单双链信息如何转化：汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品322021/8/2例例2 2、已知在、已知在DNADNA分子中的一条单链分子中的一条单链(A+G)/(T+C)= m (A+G)/(T+C)= m 时时, ,求求: : (1)(1)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少? ? (2) (2) 这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少? ?解：已知解：已知DNA1DNA1：T T1 1 + C + C1 1A A1 1 + G + G1 1= m= m求：求：DNA2DNA2：T T2 2 + C + C2 2A A2 2 + G + G2 2= = ？DNADNA：T + CT + CA + GA + G= = ？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品332021/8/22 2、DNADNA复制的计算问题：复制的计算问题：关键在于正确画出关键在于正确画出DNADNA复制复制2 2次的图示次的图示如：将普通的大肠杆菌（如：将普通的大肠杆菌（DNADNA种含种含1414N N ）放在含）放在含1515N N的培养液的培养液培养，繁殖两代培养，繁殖两代 14 14N N 14 14N N亲代亲代1414N N1414N N1515N N1515N N一代一代1414N N1515N N1414N N1515N N1515N N1515N N1515N N1515N N二代二代DNADNA分子数分子数= =2 2n n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数= =2 2n n+ +1 1含含1414N N的的DNADNA分子数分子数= =2 2n n只含只含1414N N的的DNADNA分子数分子数= =2 2n n-2含含1515N N的的DNADNA分子数分子数= =只含只含1515N N的的DNADNA分子数分子数= =2 20 0汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品342021/8/22 2、DNADNA复制的计算问题：复制的计算问题：关键在于正确画出关键在于正确画出DNADNA复制复制2 2次的图示次的图示如：将普通的大肠杆菌（如：将普通的大肠杆菌（DNADNA种含种含1414N N ）放在含）放在含1515N N的培养液的培养液培养，繁殖两代培养，繁殖两代1414N N1414N N亲代亲代1414N N1414N N1515N N1515N N一代一代1414N N1515N N1414N N1515N N1515N N1515N N1515N N1515N N二代二代若亲代若亲代DNADNA分子中含有某种碱分子中含有某种碱基基m m个，个，经过经过n n次复制次复制需要游离需要游离的该碱基为：的该碱基为：若亲代若亲代DNADNA分子中含有某种碱分子中含有某种碱基基m m个，个，第第n n次复制次复制需要游离的需要游离的该碱基为：该碱基为：（2n- 1）m汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品352021/8/232P32P蛋白质外壳：蛋白质外壳： 32S31P35S32P32P32P32P31P31P一代一代32P31P32P31P31P31P31P31P二代二代35S构建模型构建模型汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品362021/8/231P32P2n0n-22汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品372021/8/2 1 1、有、有1515N N标记的一个标记的一个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培养基中复制三的培养基中复制三次，则含次，则含1515N N的的DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子的比例分子的比例_，含，含1515N N的链的链占全部占全部DNADNA分子单链的比例依次是分子单链的比例依次是 _ A. 1/4 A. 1/4 、1/8 B. 1/21/8 B. 1/2、1/4 1/4 C. 1/4 C. 1/4 、1/16 D. 1/81/16 D. 1/8、1/81/8A382021/8/28 8、某一个、某一个DNADNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为分子的碱基总数中，腺嘌呤为200200个，复制个，复制n n次次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸30003000个，该个，该DNADNA分子已经复制了几次分子已经复制了几次 A A三次三次 B B四次四次 C C五次五次 D D六次六次B B（2 2N N -1-1）200 = 3000200 = 3000392021/8/2世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心分子在离心管中位置管中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之分子之比比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子 0 0 1 1 2 2 3 39 9、将普通的大肠杆菌（、将普通的大肠杆菌（DNADNA种含种含1414N N ）放在含）放在含1515N N的培养液培的培养液培养若干代，请完成下表养若干代，请完成下表402021/8/2世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管分子在离心管中位置中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之分子之比比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子 0 0 1 1 2 2 3 3全在上部全在上部1 12 24 48 8全在中部全在中部中中+ + 下下中中+ + 下下1 11 1412021/8/2(2010(2010山东山东)7.)7.蚕豆根尖细胞在含蚕豆根尖细胞在含3 3H H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是A A每条染色体的两条单体都被标记每条染色体的两条单体都被标记 B B每条染色体中都只有一条单体被标记每条染色体中都只有一条单体被标记 C C只有半数的染色体中一条单体被标记只有半数的染色体中一条单体被标记 D D每条染色体的两条单体都不被标记每条染色体的两条单体都不被标记B1 1H H1 1H H1 1H H3 3H H3 3H H1 1H H1 1H H3 3H H1 1H H1 1H H3 3H H标记的胸腺标记的胸腺嘧啶脱氧核苷嘧啶脱氧核苷不含放射性标记不含放射性标记的培养基（的培养基（H1H1）中期中期后期后期汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品422021/8/2（20092009江苏）江苏）1212下图为真核生物染色体上下图为真核生物染色体上DNADNA分子复制过程示分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（意图，有关叙述错误的是（ ）AA A图中图中DNADNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的B B图中图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的C C真核生物真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶D D真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提高了复制速率“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品432021/8/2部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！