生物學(xué)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制上課用

生物學(xué)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制上課用第1頁(yè)/共38頁(yè)第2頁(yè)/共38頁(yè)P(yáng)脫氧核糖含氮堿基DNA的基本單位——脫氧核苷酸第3頁(yè)/共38頁(yè)P(yáng)脫氧核糖含氮堿基C胞嘧啶T胸腺嘧啶G鳥嘌呤A腺嘌呤一、DNA分子的化學(xué)組成

1、DNA分子的基本單位第4頁(yè)/共38頁(yè)

鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸P脫氧核糖AP脫氧核糖TP脫氧核糖GP脫氧核糖C2、這樣，就有了4種脫氧核苷酸：

腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸

第5頁(yè)/共38頁(yè)3、脫氧核苷酸的連接P脫氧核糖含氮堿基P脫氧核糖含氮堿基第6頁(yè)/共38頁(yè)ATGCAGCT三、DNA分子的平面結(jié)構(gòu)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第7頁(yè)/共38頁(yè)ACTGTAAACTGTAT第8頁(yè)/共38頁(yè)四DNA的立體結(jié)構(gòu)

1953年美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。第9頁(yè)/共38頁(yè)㈠DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：⑴DNA分子是由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。⑵DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。⑶DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定規(guī)律：即A一定與T配對(duì)，C一定與G配對(duì)第10頁(yè)/共38頁(yè)3、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變。兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。（2）多樣性：DNA分子中堿基對(duì)排列順序多種多樣。如一個(gè)最短的DNA分子大約有4000個(gè)堿基對(duì)，這些堿基對(duì)可能的排列方式就有44000＝102408

種。實(shí)際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬(wàn)的，其排列種類幾乎是無限的，這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。（3）特異性：每種生物的DNA分子都有特定的堿基排列順序，具有特定功能。第11頁(yè)/共38頁(yè)生物所以有遺傳現(xiàn)象，是與遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制有關(guān)系的。第12頁(yè)/共38頁(yè)復(fù)制的過程①解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。

②形成子鏈：以解開的每段鏈為模板，以細(xì)胞中游離的脫氧核苷酸為原料,在酶的作用下，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。③螺旋化：在酶的作用下，重新生成兩個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子。第13頁(yè)/共38頁(yè)三、DNA分子的復(fù)制第14頁(yè)/共38頁(yè)據(jù)圖歸納ＤＮＡ復(fù)制的特點(diǎn)看一看想一想第15頁(yè)/共38頁(yè)新合成的二個(gè)DNA堿基順序是否相同？復(fù)制結(jié)果:形成兩個(gè)完全相同的子代DNA分子屬于半保留復(fù)制為什么DNA復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地完成？

精確的模板遵循的原則ATGCATCGTACGTAGCATGCTACGDNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第16頁(yè)/共38頁(yè)有絲分裂間期減Ⅰ分裂間期親代子代第17頁(yè)/共38頁(yè)有絲分裂間期減Ⅰ分裂間期親代DNATAGCTCAGTAGCTCAGTAGCTCAG

子代DNACTGA——復(fù)制好的兩個(gè)DNA總是分別放在姐妹染色單體上第18頁(yè)/共38頁(yè)DNA分子的復(fù)制概念時(shí)間場(chǎng)所條件過程特點(diǎn)結(jié)果意義模板、原料、能量、酶解旋、合成子鏈、合成DNA邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)相同的DNA分子使遺傳信息從親代傳給子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性.有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體第19頁(yè)/共38頁(yè)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

評(píng)價(jià)反饋練習(xí)：第20頁(yè)/共38頁(yè)思考1.雙鏈DNA分子的一個(gè)片段中，含有腺瞟呤200個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20％，那么這個(gè)片段中含胞嘧啶（）A．150個(gè) B．200個(gè)C．400個(gè) D．300個(gè)D一半第21頁(yè)/共38頁(yè)例5.具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子區(qū)段，內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)（）A．60個(gè)B．80個(gè)

C．20個(gè) D．180個(gè)D第22頁(yè)/共38頁(yè)例1．DNA在解旋時(shí)，下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開（）

A.鳥瞟呤與胸腺嘧啶B.鳥膘呤與尿嘧啶

C.鳥瞟呤與胞嘧啶D.腺瞟呤與鳥瞟呤

C第23頁(yè)/共38頁(yè)課堂練習(xí)選擇題：1、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，從而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細(xì)胞正處于細(xì)胞周期的（）A間期B前期C中期D不能確定2、下列關(guān)于DNA復(fù)制過程的正確順序是（）①互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂②互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)A③①②④⑤B③④②⑤①C③①④②⑤D①③④②⑤AC第24頁(yè)/共38頁(yè)課堂練習(xí)3、DNA分子解旋時(shí)，下列哪一組堿基被解開（）A鳥嘌呤和腺嘌呤B胸腺嘧啶和胞嘧啶C腺嘌呤和胸腺嘧啶D腺嘌呤和胞嘧啶C4、下面關(guān)于DNA復(fù)制過程的描述，錯(cuò)誤的是（）A復(fù)制需要能量B邊解旋邊復(fù)制C復(fù)制需要氨基酸和酶D復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C5、若對(duì)一個(gè)DNA分子進(jìn)行標(biāo)記,經(jīng)過4次復(fù)制后，含有標(biāo)記DNA分子數(shù)占DNA總數(shù)的（）A1/6B1/8C1/4D1/2B第25頁(yè)/共38頁(yè)2.圖中一、二、三表示DNA復(fù)制的過程①一表示______，這一過程中，DNA

分子在______的作用下，兩條扭成螺旋的長(zhǎng)鏈開始______。②二表示________________________。每條母鏈在一些__________的作用下，鏈上的堿基按照________________與周圍環(huán)境中游離的__________來配對(duì).③三表示________________________。解旋解旋酶以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)DNA聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)原則脫氧核苷酸形成兩個(gè)新的DNA分子解開第26頁(yè)/共38頁(yè)（四）DNA的復(fù)制過程：（1）解旋：DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。（2）合成子鏈：分別以解開的每一段母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。（3）形成子代DNA：每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成2個(gè)與親代完全相同的DNA分子第27頁(yè)/共38頁(yè)思考？

說明DNA復(fù)制的條件有:模板：解旋后的兩條母鏈原料:細(xì)胞核中的游離的四種脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、聚合酶第28頁(yè)/共38頁(yè)第29頁(yè)/共38頁(yè)DNA的復(fù)制課堂小結(jié)★時(shí)間：有絲分裂分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期★過程：解旋合成子鏈模板：親代DNA提供原料：原則：條件：游離的脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能量酶★特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制★意義：保持前后代遺傳信息的連續(xù)性復(fù)旋第30頁(yè)/共38頁(yè)謝謝第31頁(yè)/共38頁(yè)DNA的復(fù)制1.概念：指以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程。2.時(shí)間：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。3.過程：5.方法（特點(diǎn)）：

6.意義：通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。模板：原料：能量：酶：

精確的模板和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是準(zhǔn)確復(fù)制的保證兩條鏈均可作為為模板四種脫氧核苷酸解旋酶、聚合酶等4.復(fù)制的基本條件：邊解旋邊復(fù)制及適宜的溫度和酸堿度半保留復(fù)制第32頁(yè)/共38頁(yè)二、DNA分子的結(jié)構(gòu)兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)構(gòu)成基本骨架；堿基排在內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)：

A＝T、G≡C第33頁(yè)/共38頁(yè)1、DNA分子的基本單位P脫氧核糖含氮堿基A—腺嘌呤G—鳥嘌呤C—胞嘧啶T—胸腺嘧啶一、DNA分子的化學(xué)組成第34頁(yè)/共38頁(yè)ATGCAGCT三、DNA分子的平面結(jié)構(gòu)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第35頁(yè)/共38頁(yè)DNA分子的特性多樣性:堿基對(duì)排序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性.﹝是生物多樣性的原因﹞特異性:堿基對(duì)的特定排序,又構(gòu)成了DNA分子的特異性.﹝區(qū)分物種的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)﹞穩(wěn)定性:獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),使DNA分子