DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

1、DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)成成方方式式位置位置雙螺旋外側(cè)雙螺旋外側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)雙螺旋內(nèi)側(cè)堿基對堿基對主鏈主鏈(骨架骨架)1 1）脫氧核糖與）脫氧核糖與磷酸交替連接；磷酸交替連接；2）兩條主鏈）兩條主鏈呈反向平行；呈反向平行；3）盤繞成規(guī)則）盤繞成規(guī)則的雙螺旋。的雙螺旋。2 2）堿基互補配對）堿基互補配對（A A T T，G G C C）1 1）主鏈上對應）主鏈上對應堿基以堿基以氫鍵氫鍵連連結(jié)成對；結(jié)成對；細胞減數(shù)分裂和受細胞減數(shù)分裂和受精作用使生物的親精作用使生物的親代與子代之間保持代與子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性遺傳性狀的穩(wěn)定性，為什么，為什么?DNA分子是怎樣進行分子是怎樣進行

2、復制的呢復制的呢? 最早提出的最早提出的DNA復制模型有三種；復制模型有三種；一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測1、全保留復制：新復制出、全保留復制：新復制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 沒有舊的部分；沒有舊的部分；2、半保留復制：形成的分子、半保留復制：形成的分子 一半是新的，一半是舊的；一半是新的，一半是舊的； 3、分散復制：新復制的分子、分散復制：新復制的分子 中新舊都有，但分配是隨中新舊都有，但分配是隨 機組合的；機組合的；復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次復制一次沃森和克里克推測是半保留復制模型沃森和克里克推測是半保留復制模型2、如果要你來設計實驗，你認

3、為最基本的思路是什么？、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？ 把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它把復制的單鏈和原來的鏈做上標記，然后觀察它在新在新DNA中出現(xiàn)的情況。中出現(xiàn)的情況。一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測( (續(xù)續(xù)) )復制一次復制一次1、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？只能用實驗來證明。只能用實驗來證明。實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留的方式進行的的復制是以半保留的方式進行的二、二、DNADNA半保留復制的實驗證據(jù)半保留復制的實驗證據(jù)重帶重帶(下部下部)1515N/ N/ 15N中帶

4、中帶(中間中間)1515N/ N/ 14N輕帶輕帶(上部上部)1414N/ N/ 14N中帶中帶(中間中間)1515N/ N/ 14N一個一個DNA分子復制分子復制幾代后的情況如何？幾代后的情況如何？因因DNA復制采用半保留的方式，復制采用半保留的方式，所以一個所以一個DNA分子經(jīng)幾代復制后的分子經(jīng)幾代復制后的所有所有DNA中，只有兩個中，只有兩個DNA分子含分子含有原有原DNA鏈。但所有鏈。但所有DNA與原與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）完全相同。（變異除外） 拓展延伸拓展延伸世代世代分子分子總數(shù)總數(shù)DNADNA分子在離心管中位

5、分子在離心管中位置置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子雜種分子雜種分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸根據(jù)上面實驗過程根據(jù)上面實驗過程,完成下列表格完成下列表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+ 上上中中+ 上上2/2n中中+(1- 2/ 2n)上上112/ 2n（1- 2/2n） 三、三、DNADNA復制的過程復制的過程1DNA分子復制的概念是什么?2.DNA分子復制過程怎么進行?3.DNA分子復制過程需要哪些條件?4.DNA分子復制過程有何特點?5.DNA分子復制有何生物學意義?思考

6、如下問題：思考如下問題：1、DNA分子復制發(fā)生在什么時間分子復制發(fā)生在什么時間? 有絲分裂間期有絲分裂間期 減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 無絲分裂之前無絲分裂之前 2、什么是、什么是DNA分子的復制分子的復制？指以親代指以親代DNA為模板合成子代為模板合成子代DNA的過程。的過程。則則1DNA2DNA。 由由1DNA2DNA呢？呢？ 3、什么叫解旋？解旋的目的是什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么？ 在在ATPATP供能、解旋酶的作用下，供能、解旋酶的作用下，DNADNA兩條多脫氧兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開

7、的過程。鏈解開的過程。 目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩目的：就是為復制提供準確的模板，解開的兩條單鏈叫母鏈。條單鏈叫母鏈。 什么叫什么叫“子鏈子鏈”?復制復制一次能形成幾條鏈？一次能形成幾條鏈？ 以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的以母鏈模板，以周圍環(huán)境中游的4 4種脫氧核苷酸為原料，種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。母鏈互補的一段子鏈，復制一次形成子鏈兩條。4、有人認為、有人認為DNA復制就像洗相片一樣，復制就像洗相片一樣，有一張底片就可以洗出許多相片來。有一張底

8、片就可以洗出許多相片來。這種說法對不對，為什么？這種說法對不對，為什么？1DNA2DNA單鏈（母）單鏈（母）2母母2子子（母十子）（母十子）（母十子）（母十子）2DNA 與洗相片不同，因為與洗相片不同，因為DNADNA分子的復制結(jié)果并沒分子的復制結(jié)果并沒有形成一個完整的新的有形成一個完整的新的DNADNA分子，而是形成了一半分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個新、一半舊的兩個DNADNA分子。分子。5、DNA分子復制時分子復制時需何條件？需何條件？ 模板：親代模板：親代DNADNA的兩條母鏈；的兩條母鏈； 原料：原料：4 4種脫氧核苷酸：種脫氧核苷酸： 能量：能量：ATP;ATP; 酶酶 ：D

9、NADNA解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶等。聚合酶等。6.DNA分子復制的特點分子復制的特點:邊解旋邊復制邊解旋邊復制 半保留復制半保留復制 7.DNA準確復制的原因準確復制的原因?DNADNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)， 能為復制提精確的模板。能為復制提精確的模板。堿基具有互補配對的能力，堿基具有互補配對的能力， 能夠使復制準確無誤。能夠使復制準確無誤。問題八問題八DNA分子的復制實質(zhì)分子的復制實質(zhì)(意義意義)？ DNA DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連

10、續(xù)性，使得種族性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使得種族得以延續(xù)。得以延續(xù)。根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則與復制有關的堿基計算與復制有關的堿基計算一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有多少個次后，共有多少個DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)母鏈數(shù)=子鏈數(shù)子鏈數(shù)=22n+1 2 解析：所用知識為解析：所用知識為“半保留復制半保留復制”和和“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”，并圖示，并圖示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATAT

11、GCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復制連續(xù)第一次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第連續(xù)第n次復制次復制解：解：答：答：一個一個DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共有次后，共有2n個個DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母鏈條脫氧核苷酸鏈，母鏈2條，條，子鏈子鏈2n+1 2條條結(jié)構(gòu)復制簡答1簡答2簡答3簡答4計算1計算2一個一個DNA的堿基的堿基A（T、G、C）占堿基總數(shù)的）占堿基總數(shù)的a%，堿基總數(shù)為，堿基總數(shù)為m，連續(xù)復制連續(xù)復制n次后，共需要次后，共需要G（C、A、T）多少個）多少個？因為因為A=ma%，A=T、G=C， A+T= 2ma%，

12、DNA復制復制n代后子鏈數(shù)代后子鏈數(shù)=2n+1 2 DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要代后需要 鳥嘌呤鳥嘌呤=（2n+1 2 ）/2 m （1/2 a%） = m （2n 1）（1/2 a%）解析：先求出親代解析：先求出親代DNA中中G=C=？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（？每兩條新鏈所必需的鳥嘌呤（G）數(shù)）數(shù)等于親代等于親代DNA胞嘧啶（胞嘧啶（C）數(shù)，再求出）數(shù)，再求出DNA復制復制n代后子鏈數(shù)；最后求代后子鏈數(shù)；最后求出出DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)。代后需要鳥嘌呤數(shù)。解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等，每形成兩條新鏈所必需的鳥嘌呤數(shù)等于親

13、代于親代DNA胞嘧啶數(shù)胞嘧啶數(shù)= m （1/2 a%）答：答：DNA連續(xù)復制連續(xù)復制n代后需要鳥嘌呤數(shù)是代后需要鳥嘌呤數(shù)是m （2n 1）（1/2 a%）。）。結(jié)構(gòu)復制簡答1簡答2簡答3簡答4計算1計算23.復制的條件復制的條件2.復制的過程復制的過程4.復制的特點復制的特點DNADNA分子的復分子的復制制 1. 復制的概念復制的概念5. 復制的意義復制的意義知識小結(jié)知識小結(jié)一、對一、對DNADNA復制的推測復制的推測三、三、DNADNA復制的過程復制的過程二、二、DNADNA半保留復制的實驗證據(jù)半保留復制的實驗證據(jù)1下列關于下列關于DNA復制過程的正確順序是復制過程的正確順序是（ ）互補堿基

14、對之間氫鍵斷裂互補堿基對之間氫鍵斷裂/互補堿基對之間形成互補堿基對之間形成氫鍵氫鍵/DNA分子分子在解旋酶的作用下在解旋酶的作用下解旋解旋/以解旋以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對后的母鏈為模板進行堿基互補配對/子鏈與母鏈盤子鏈與母鏈盤 旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。A. B. C. D.D2將將 標記的標記的DNA分子放在分子放在 的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，的培養(yǎng)基上培養(yǎng)， 經(jīng)過經(jīng)過3次復制，在所形成的子代次復制，在所形成的子代 DNA中，含中，含 的的DNA占總數(shù)是（占總數(shù)是（ ）A1/16Bl8C14D12C3DNA分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述哪分子的雙鏈在復制時解旋，這時下述哪一對堿

15、基從氫鍵連接處分開（一對堿基從氫鍵連接處分開（ ）AG與與C BA與與C CG與與A DG與與TA4DNA復制的基本條件是（復制的基本條件是（ ）A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶 B模板，溫度，能量和模板，溫度，能量和酶酶C模板，原料，溫度和酶模板，原料，溫度和酶 D模板，原料，溫度和模板，原料，溫度和能量能量 A5DNA分子復制能準確無誤地進行原因是（分子復制能準確無誤地進行原因是（ ） A堿基之間由氫鍵相連堿基之間由氫鍵相連 BDNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) CDNA的半保留復制的半保留復制 DDNA的邊解旋邊復制特點的邊解旋邊復制特點B6、DNA的復制是在細胞的

16、的復制是在細胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的 期期進行的。復制是指以進行的。復制是指以 為模板來合成為模板來合成 的過程。的過程。復制特點是復制特點是 復制過程必需以復制過程必需以 為模為模板、板、 為原料、為原料、 提供能量、提供能量、 的催化等條的催化等條件，件， 為為DNA的復制提供精確的模板、并的復制提供精確的模板、并有有 能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代能力保證復制能夠準確無誤地完成。一個親代DNA分子通過復制形成了兩個分子通過復制形成了兩個 ，新形成的，新形成的DNA分子都是既含一條分子都是既含一條 鏈、又含一條鏈、又含一條 鏈，因此，稱鏈，因此，稱DNA的復制為的復制為“ ”。有絲有絲減數(shù)減數(shù)間間親代親代DNA分分子子子代子代DNA分子分子邊解旋邊邊解旋邊復制復制親代親代DNA分子一條鏈分子一條鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸ATP酶酶DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)分子雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補配對堿基互補配對結(jié)構(gòu)完全相同的子代結(jié)構(gòu)完全相同的子代DNA分子分子母母子子半保留復制半保留復制結(jié)構(gòu)復制簡答1簡答2簡答3簡答4計算1計算2、G0、G1、G2三代三代DNADNA離心