DNA分子的结构和复制及相关计算.ppt

DNA分子的结构和复制 1 DNA的基本组成元素 C H O N P 2 DNA的基本单位是 一 DNA分子的结构 脱氧核苷酸 1 DNA的基本组成元素 C H O N P 2 DNA的基本单位是 一 DNA分子的结构 脱氧核苷酸 1 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 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 5 3 5 3 1 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构 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起来 形成碱基对 且遵循碱基互补配对原则 A配T G配C DNA分子的结构特点 3 3 5 磷酸二酯键 氢键 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分子的特性 多样性 碱基对的排列方式 有种 特异性 稳定性 中的脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变 两条链间碱基互补配对的原则不变 DNA分子碱基对的排列顺序千变万化 特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序 4n 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 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 A1 T2 A2 T1 G1 C2 G2 C1 则在DNA双链中 A T G C 规律总结 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 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 m m 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 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 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 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 4 复制过程 边解旋边复制 多起点复制 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 复制的结果 形成两个完全相同的DNA分子 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 6 DNA分子复制的特点 1 边解旋边复制 2 半保留复制 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 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半保留复制 1 复制1次 复制2次 复制3次 2 22 23 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 2n 脱氧核苷酸链数 2n 1 亲代DNA链数 新合成的链数 2 2n 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 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 2n 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 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 A1 T2 A2 T1 G1 C2 G2 C1 则在DNA双链中 A T G C DNA复制的计算 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 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 m m m 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 m 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 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复制的计算 1 计算产生子代DNA数 2 4 8 2nn为复制的次数 2 子代DNA分子中含有原来最初亲代DNA链的DNA分子数 以及它占总DNA分子数的比例 2个 1 2n 1 3 最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例 1 2n DNA复制所需原料的计算 公式 2n 1 碱基数n为复制的次数例题一个DNA分子中含有1000个碱基对 其中有400个腺嘌呤 如果它连续复制两次 消耗周围环境中胞嘧啶脱氧核苷酸 解析 1 计算每个DNA分子中C的个数2 套用公式计算 1800 若将一个双链DNA被15N标记的大肠杆菌 加入到含14N的培养基中培养 连续复制三次 已知该DNA分子含腺嘌呤300个 占碱基总数的20 复制子代时 需要从培养基中摄取多少个G 含14N的DNA分子有多少个 含15N的DNA有多少个 含15N的单链占全部单链的多少 根据半保留复制和碱基互补配对原则 G 3150 含14N的DNA分子数 含15N的DNA数 2 连续第一次复制 连续第二次复制 连续第n次复制 解 含15N的单链占全部单链的1 23 8 有关DNA半保留复制的计算 规律一 一个DNA分子连续n次复制 可形成2n个后代 其中只有2个DNA分子含有最初亲代的母链 含最初母链的DNA分子总数的2 2n 含有的最初母链占DNA单链总数的2 2n 1 规律二 DNA分子复制n次所需的某种碱基数 m 2n 1 其中m代表要求的该种碱基在一个DNA分子中的数量 规律三 DNA分子第n次复制所需的某种碱基数 m 2n 1 其中m代表要求的该种碱基在一个DNA分子中的数量