高中生物多媒体教学课件,DNA的结构和复制,DNA的结构,化学组成：,4种脱氧核苷酸,5种元素：C H O N P,3种组成成分：含氮碱基、脱氧核糖、磷酸,空间结构,2条脱氧核苷酸长链,1种双螺旋结构,DNA的结构,化学组成：,4种脱氧核苷酸,5种元素：C H O N P,3种组成成分：含氮碱基、脱氧核糖、磷酸,空间结构,2条脱氧核苷酸长链,1种双螺旋结构,DNA分子的结构特点：,稳定性、多样性和特异性,1、由1000个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达 种,4500,有关DNA多样性的计算,有关碱基互补配对的计算,2、在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占（ ） A 15% B 30% C 35% D 70%,A,3、在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱基的比例为N / M （M2N），则该DNA分子中腺嘌呤的数目是（ ） A P B PM / N + P C PM / 2N - P D PM / 2N,C,DNA的复制,概念 过程 条件 特点 场所 准确复制的原因 时间 意义,DNA的复制,概念：,以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程,过程：,解旋,合成子链,以母链为模板进行碱基互补配对,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,G,C,T,C,G,T,游离的 脱氧核苷酸,与复制 有关的酶,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,在酶的催化下 氢键已被打开,DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下， 把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,A,G,T,C,G,T,亲代DNA的 一条链作为模板,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,C,T,T,C,G,还未解旋,刚解旋,所以DNA复制特点之一是: 边解旋边复制,通过碱基互补 配对脱氧核苷酸 结合到母链上,已在复制,C,G,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,形成两条完全相同的子代DNA,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,简单重复复制过程,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,解旋，打开氢键。,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,原亲代DNA的单链,以亲代DNA的一条单链为模板进行复制,T,T,T,G,G,C,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,G,G,C,C,A,原亲代DNA 的一条链,形成两条子代DNA,T,T,T,G,G,C,T,C,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,A,A,A,G,G,C,C,A,新合成的 另一条链,所以DNA复制特点之二是: 进行半保留复制,DNA复制后产生的每个子代DNA分子中，都有一条 单链是原DNA保留下来的，而另一条单链是新合成 的。这种复制方式我们称其为半保留复制。,模板：,亲代DNA的两条链,条件：,原料：,游离的脱氧核苷酸,能量：ATP,酶：解旋酶、DNA聚合酶,实验：1956年，美国生化学家科恩伯格将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶，加入含有4种脱氧核苷酸的人工体系中，却未能得到DNA分子。当加入少量DNA和ATP后，在适宜温度下合成了DNA分子。,原则：,碱基互补配对原则,特点：,边解旋边复制,半保留复制,意义：,保持前后代遗传信息的连续性,准确复制的原因：,DNA双螺旋结构提供精确模板,碱基互补配对能力,时间：,有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期,实验：1958年梅西尔森（Meselsen）和斯坦尔（Stahl）将大肠杆菌放入15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，使大肠杆菌的DNA被15N标记，然后将其转入为14NH4Cl唯一氮源的培养液中生长，每隔一段时间（相当于细胞周期的时间）抽取，分离出DNA，进行密度梯度的超速离心和分析。 他们发现：移至14N培养基培养一代，抽取的DNA经离心后形成一条带位于试管中央，培养第二代的DNA有两条带，一条位中带部位，另一条位于轻带部位。,5、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（ ） A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2,B,4、一双链DNA分子在解旋时，一条链上的G变成C，则DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA分子占（ ） A 1/2 B 1/(2n-1) C 1/2n D 1/(2n+1),A,3、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ） A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定,A,4、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后，含有标记DNA分子数占DNA总数的（ ） A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2,B,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。,（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。,DNA双螺旋结构的主要特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA分子结构稳定性,DNA分子结构特异性和多样性,带标记的链,新合成的链,这样的一个DNA 分子经复制后，子代中有几个带标记的DNA分子,只有一个带标记的DNA分子,这样的一个DNA 分子经复制后，子代中有几个带标记的DNA分子,没有带标记的DNA分子,因此，一个带标记的DNA分子无论复制多少次 其子代DNA中仅存在两个被标记的DNA分子。,镰刀型细胞贫血症,正常的红细胞,病变后的红细胞,镰刀型细胞贫血症病因,CTT,GAA,CAT,GTA,GAA,GUA,谷氨酸,缬氨酸.,正常,异常,蛋白质,氨基酸,RNA,DNA,突变,