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文檔簡介
1、核酸的結(jié)構(gòu)和功能1.核酸是生物的遺傳物質(zhì),因主要存在于細(xì)胞核中呈酸性而 得名。2.包括DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)兩種。3.DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì),RNA是極少數(shù)不含DNA的病毒的遺傳物質(zhì)。4.化學(xué)元素組成:C、H、O、N、P5.基本組成單位:核苷酸DNA脫氧(核糖)核苷酸RNA核糖核苷酸DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制第1頁,共30頁。全稱五碳糖堿基基本單位主要存在位置結(jié)構(gòu)功能脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核糖核糖、脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸 (4種)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈主要的遺傳物質(zhì)少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)和的比較第2頁,共30頁。判斷下列生物中所含核苷酸的種類與數(shù)量: 噬菌體:
2、( )種,為 核苷酸 煙草花葉病毒:( )種,為 核苷酸 煙草細(xì)胞:( )種,為 核苷酸核糖脫氧(核糖)4484種脫氧(核糖) 4種核糖核苷酸問題回顧:第3頁,共30頁。4、構(gòu)成DNA的核苷酸有幾種?問題討論:1、構(gòu)成 DNA 的 堿 基有幾種?3、構(gòu) 成核 酸 的 堿基有幾種?5、構(gòu)成RNA的核苷酸有幾種?6、構(gòu)成核 酸的核苷酸有幾種?2、構(gòu) 成 RNA 的 堿基有幾種?(4)(8)(4)(4)(5)(4)第4頁,共30頁。一 、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.化學(xué)組成:由4種脫氧核苷酸組成的一種高分子化合物。第5頁,共30頁。DNA的化學(xué)組成(1)脫氧核糖堿基磷酸AGCT基本單位脫氧核苷酸12345第
3、6頁,共30頁。DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)(2)連 接 ATGCATGC3-5磷酸二酯鍵氫鍵5533第7頁,共30頁。問題:DNA分子的空間結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)呢?沃森和克里克認(rèn)為:DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2、DNA的立體結(jié)構(gòu):第8頁,共30頁。DNA分子空間結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)DNA分子是有 條鏈組成, 盤旋成 結(jié)構(gòu)。 交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架; 排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過 連接成堿基對(duì),并遵循 原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)2第9頁,共30頁。結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1、每個(gè)DNA分子具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu) 2、脫氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不變 3、堿基之間的氫鍵維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)
4、的穩(wěn)定 4、DNA分子兩條鏈之間對(duì)應(yīng)堿基嚴(yán)格按照堿 基互補(bǔ)配對(duì)原則 5、每個(gè)特定DNA分子堿基對(duì)的數(shù)量和順序不變穩(wěn)定性:特異性:多樣性:堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化每個(gè)特定的DNA分子中都是特定的堿基對(duì)排列順序第10頁,共30頁。DNA的結(jié)構(gòu): 5種元素3類物質(zhì)4種基本單位2條鏈1種結(jié)構(gòu) 第11頁,共30頁。堿基比例的計(jì)算和應(yīng)用:DNA雙鏈中,互補(bǔ)堿基的數(shù)量相等(A=T 、C=G) ; DNA單鏈中,互補(bǔ)堿基的數(shù)量不一定相等 (A T、C G) 2. 雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)的兩堿基之和與全部堿基的比等于其任何一條單鏈中該種比值。 (A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%第12頁,共30頁。
5、4. DNA分子一條鏈中的不互補(bǔ)堿基對(duì)的堿基之和的比值是另一條互補(bǔ)鏈中該比值的倒數(shù)。若(A1+ C1)/(G1+ T1) =a 則(A2+ C2)/(G2+ T2) = 1/a或(A1+ G1)/(C1 + T1) =a 則(A2+ C2)/(G2+ T2) = 1/a3. DNA分子其中一條鏈中的互補(bǔ)堿基對(duì)的堿基之和的比值與另一條互補(bǔ)鏈中以及雙鏈DNA中該比值相等。 若(A1+ T1)/(G1+ C1)= a 則(A2+ T2)/(G2 + C2)= a (A+ T)/(G + C)= a 第13頁,共30頁。5.由堿基種類及比例判斷核酸的種類(1)若有U無T,則為RNA。(2)若有T無U,
6、則為DNA。雙鏈DNA中A=T、G=C,單鏈DNA中AT、G C,也可能A=T、G=C。 6.在雙鏈DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA之間,有:DNA中一條鏈中A1+T1=A2+T2=RNA分子中的(A+U)=12DNA雙鏈中(A+T)第14頁,共30頁。1.若DNA分子的一條鏈中(AT)/(CG)=a,則和該DNA單鏈互補(bǔ)的單鏈片段中 (AT)/(CG)的比值為 Aa B1/a C1 D1-1/a2.一段多核苷酸鏈中的堿基組成為:35的A、20的C、35的G、10的T。它是一段 A雙鏈DNA B單鏈DNA C雙鏈RNA D單鏈RNA AB第15頁,共30頁。3. 在雙鏈DNA分子中,當(dāng)(A+G)/(T
7、+C)在一條多脫氧核苷酸鏈上的比例為0.4時(shí),則在另一互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA中,這種比例分別是 0.4,1 B. 1 ,1 C. 0.6,1 D. 2.5,14.由120個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段,可因其堿基對(duì)組成和序列不同攜帶不同的遺傳信息,其種類最多可達(dá) 120 B. 1204 C. 460 D. 4120DD第16頁,共30頁。二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)思考以下問題:1、大腸桿菌首先放在什么培養(yǎng)基中培養(yǎng) 的?2、然后轉(zhuǎn)移到什么培養(yǎng)基中培養(yǎng)的?3、如果是半保留復(fù)制的,離心后應(yīng)該出現(xiàn) 幾條帶?4、三條帶離心后在試管中的分布如何?5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?第17頁,共30頁。重帶中帶輕帶中帶第18
8、頁,共30頁。中帶(中間)15N/ 14N-DNA重帶(下部)15N/ 15N-DNA輕帶(上部)14N/ 14N-DNA15N/ 14N-DNA中帶(中間)親代DNA第一代 DNA第二代DNA第19頁,共30頁。親代(第一代)第二代第三代第四代15N14N第20頁,共30頁。解旋酶催化解旋:模板 (在DNA聚合酶的催化下,利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行堿基配對(duì))復(fù)制:以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈(舊鏈)子鏈(新鏈)復(fù)制后的DNA:同時(shí)進(jìn)行組成復(fù)制過程:第21頁,共30頁。三、DNA分子復(fù)制的過程(1)(2)(3)(4)1、場所:2、時(shí)期:3、條件4、復(fù)制過程:5、復(fù)制特點(diǎn):6、復(fù)制的結(jié)果:7、復(fù)制
9、的精確性:8、復(fù)制的生物學(xué)意義:細(xì)胞核有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期模板原料能量酶半保留復(fù)制1DNA2DNA高保證了親子兩代間性狀相似邊解旋邊復(fù)制原因第22頁,共30頁。能“精確”復(fù)制的原因:1、DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制提供模板;2、堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力,能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。第23頁,共30頁。 規(guī)律1:親代DNA分子經(jīng) n 次復(fù)制后,所合成的DNA分子中,DNA分子數(shù),含親代母鏈的DNA分子數(shù),不含親代母鏈的DNA分子數(shù)依次為:2n變通:親代母鏈與子代DNA鏈數(shù)之比為:含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比為:2/(2n2)2/ 2nDNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)即1/(
10、2n) 22n-2第24頁,共30頁。規(guī)律2:含某堿基數(shù)為a的親代DNA分子經(jīng) n 次復(fù)制后,所需該游離的脫氧核苷酸數(shù)R是多少?R =2n-1( )a第25頁,共30頁。規(guī)律3:DNA分子復(fù)制與染色體復(fù)制的關(guān)系DNA分子染色體復(fù)制注意: 解題時(shí)看清 是一個(gè)DNA分子被標(biāo)記還是所有DNA分子被標(biāo)記。 第26頁,共30頁。1.(2014江蘇單科,4C)富蘭克林和威爾金斯對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也作出了巨大的貢獻(xiàn)。( )2.雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)。( )3.植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。( )4.DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵。( )5.DNA聚合酶在細(xì)胞核內(nèi)合成。(
11、)6.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。( )7.真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量。( )8.真核細(xì)胞核DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期。( )9.在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。( )10.DNA分子一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”間接相連。( )第27頁,共30頁。1.一個(gè)DNA分子自我復(fù)制后形成兩個(gè)DNA分子,這兩個(gè)新的DNA分子( )A.分別由兩條母鏈和兩條子鏈形成B.兩條母鏈和兩條子鏈隨機(jī)結(jié)合而成C.分別由一條子鏈及一條母鏈結(jié)合而成D.一條子鏈與另一條子鏈的母鏈結(jié)合C 第28頁,共30頁。2下列關(guān)于DNA復(fù)制過程中,正確順序是( )互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂 互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶作用下解旋 以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì) 子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) A B C
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