课件32张PPT。二 DNA分子的结构和复制教学目标1,理解DNA分子的双螺旋结构;
2,理解DNA分子的复制过程和意义;
3,理解碱基互补配对原则及其生物学意义。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:脱氧
核糖含氮碱基磷酸AGCT腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸一、DNA分子的化学组成: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腺嘌呤脱氧核苷酸 沃森和克里克氢键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
1、DNA分子是由两条链组成,这两 条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构.(1). DNA的双螺旋结构主要特点: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;碱基排列在内侧 .3、DNA两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则连接成碱基对.1.碱基互补原则:腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对.碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则2.应用:DNA分子中有关碱基的计算。(2)碱基互补配对原则及应用:碱基配对有几种方式?
配对形成的氢键数相同吗?
为什么一定是嘌呤和嘧啶配对?
思考①双链DNA分子中: ( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)
=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1规律总结:∵A=T, G=C∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%两个互补碱基相等任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50%不互补碱基之和的比值等于1. ②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。= n= n③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%④两条链中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.⑤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。2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?
3.若DNA的一个单链中,A+T/G+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?练习1.某双链DNA分子中,鸟嘌呤占23%,求腺嘌呤占多少?答案27%2.5 10.4 0.44、某双链DNA片段中,A占23%,其中一条链中的C占该单链的24%,问另一条链中的C占多少?30%5、一对氢键相连的2个脱氧核苷酸,已查明其中一个碱基为T,则这部分结构的其他组成是( )
A.2个磷酸、2个脱氧核糖、1个尿嘧啶
B.2个磷酸、2个脱氧核糖、1个腺嘌呤
C.2个磷酸、2个脱氧核糖、1个胞嘧啶
D.3个磷酸、3个脱氧核糖、1个腺嘌呤
B(3)、DNA分子的结构特性1)多样性:碱基对的排列顺序的千变万化(主要的),构成了DNA分子的多样性。 在生物体内,一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对,碱基对有:A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种?2)特异性碱基对的特定排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。3) 稳定性碱基对的排列顺序就代表了遗传信息DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变,内侧碱基互补配对原则不变。
DNA的多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸主要特点特异性①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 ,碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。元素组成:C H O N PDNA分子的结构模型构建碱基互补配对原则及应用DNA分子结构特性稳定性多样性小结:下图是DNA分子结构模式图,用文字填出1—10的名称。胞嘧啶(C)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶(T)脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对氢键一条脱氧核苷酸链的片段1、概念:
2、场所:
3、时期:
4、条件
5、复制过程:
6、复制的结果:
7、复制特点:
8、复制的精确性:
9、复制的生物学意义:三、DNA分子复制模板: 原料: 能量: 酶: 阅读思考P111、概念:2、场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
原核生物的拟核和质粒3、时期:①有丝分裂间期②减数第一次分裂间期细胞分裂间期以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。4、条件:(1)模板:DNA两条母链
(2)原料:游离的脱氧核苷酸(四种)(3)能量:ATP等(4)酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等解旋酶、ATP解旋:模板以母链为模板,利用游离的脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则,在DNA聚合酶的催化下,合成子链。复制母链(旧链)
子链(新链)复制后的DNA:同时进行5、复制过程5、复制过程:解旋→合成→延伸和盘绕
6、复制的结果:
(1)边解旋边复制(2)半保留复制
7、复制的特点:1个DNA分子→8、复制的精确性:规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则9、复制的生物学意义:使遗传信息从亲代传给子代(传递遗传信息),保证了遗传信息的连续性。两个完全相同的DNA分子重带中带轻带亲代DNA分子复制1次复制2次
复制3次482=21=22=23四、DNA复制有关计算规律总结规律1:亲代DNA分子经 n 次复制后,所合成的DNA分子中,DNA分子数,含亲代母链的DNA分子数,不含亲代母链的DNA分子数依次为:2n变通:亲代母链与子代DNA链数之比为:
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为:2/(2n×2-2) 2/ 2n即1/(2n-1) 22n-2规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后,所需游离的脱氧核苷酸数为:
游离的脱氧核苷酸数R =a (2n-1),其中 a 表示模板的碱基数,n 表示复制的次数。
规律3:亲代DNA分子第 n 次复制,所需游离的脱氧核苷酸数为:
游离的脱氧核苷酸数R =a (2n-1),其中 a 表示模板的碱基数,n 表示复制的次数。1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子,这两个新的DNA分子( )
A.分别由两条母链和两条子链形成
B.两条母链和两条子链随机结合而成
C.分别由一条子链及一条母链结合而成
D.一条子链与另一条子链的母链结合C
评价反馈练习2.一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我
复制,在第四代DNA分子中,共有[ ]条长链
有[ ]条第一代脱氧核苷酸的长链
A.2 B.4 C.8 D.16DA3、经15N标记的一个DNA分子,放入14N的培养基中培养,经过4次复制后,子代中含15N的DNA占( )
A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2B4.下列关于DNA复制过程中,正确顺序是
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.③①②④⑤ B.③④②⑤①
C.③①④②⑤ D.①③④②⑤
C5、某双链DNA分子共含有碱基1400个,其中一条链上(A+T)/(C+G)=2:5,问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶的数目( )。
A.300个 B.400个
C.600个 D.1200个C6、实验室模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是:①ATP;②DNA分子;③酶;④转运RNA;⑤信使RNA;⑥游离的脱氧核苷酸;⑦适宜的酸碱度;⑧适宜的温度。正确的是( )
A.①②③⑥⑦⑧ B.①②③⑥④⑤
C.①②③⑤⑦⑧ D.②③④⑤⑥⑦
AA7、把培养在含轻氮(14N)环境中的一细菌
转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一
轮的时间,然后放回原环境中培养相当于连
续复制两轮的时间后,细菌DNA组成分析表
明 ( )
A.3/4轻氮型、1/4中间型
B.1/4轻氮型、3/4中间型
C.1/2中间型、1/2重氮型
D.1/2轻氮型、1/2中间型1.图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示______,这一过程中,DNA
分子在______的作用下,两条扭成螺旋的
长链开始______。
②二表示________________________ 。每条
母链在一些______ ______的作用下,链上的
碱基按照______________________与周围环
境中游离的__________________来配对.
③三表示____________________________。
解旋
解旋酶
以母链为模板进行碱基配对
解开
DNA聚合酶
碱基互补配对原则脱氧核苷酸形成两个新的DNA分子