1、第第2、3節節 DNA的結構的結構和復制和復制第第4節節 基因基因是有遺傳效是有遺傳效應的應的DNA片片段段遺遺傳傳物物質質主要是：主要是：少量是：少量是：DNARNA分布：分布：基本單位：基本單位：鏈數：鏈數：空間結構：空間結構：分布：分布：基本單位：基本單位：鏈數：鏈數：主要在細胞核主要在細胞核脫氧核苷酸脫氧核苷酸2雙螺旋雙螺旋主要在細胞質主要在細胞質核糖核苷酸核糖核苷酸1對對DNA的認識的認識(1)生物大分子：由許多生物大分子：由許多_聚合而成。聚合而成。(2)基本組成單位：基本組成單位：_化學組成：化學組成：_、_和和_三部分。三部分。種類：種類：_種，由含氮種，由含氮_決定。決定。脫

2、氧核苷酸脫氧核苷酸磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖堿基堿基4 4堿基堿基脫氧核苷酸數量脫氧核苷酸數量磷酸數量磷酸數量脫氧核糖數量脫氧核糖數量堿基數量堿基數量=脫氧核苷酸脫氧核苷酸A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC C二、二、DNADNA分子的空間結構分子的空間結構1 1構成：兩條脫氧核苷酸鏈按構成：兩條脫氧核苷酸鏈按_方式盤旋成方式盤旋成_結構。結構。2 2由由_和和_交替連接排交替連接排在外側，構成基本骨架；在外側，構成基本骨架；_在在內側，由兩條鏈上的堿基通過內側，由兩條鏈上的堿基通過_連接成堿基對。連接成堿基對。3 3堿基互補配對原則：堿

3、基互補配對原則：A(A(腺嘧呤腺嘧呤) )一定與一定與_配對，配對，G(G(鳥嘌鳥嘌呤呤) )一定與一定與_配對。配對。反向平行反向平行雙螺旋雙螺旋脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸堿基堿基T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) )C(C(胞嘧啶胞嘧啶) )氫鍵氫鍵A AA AA AT TT TT TG GG GG GG GC CC CC CA AT TC C二、二、DNADNA分子的空間結構分子的空間結構1 1骨架的磷酸和脫氧核糖通過骨架的磷酸和脫氧核糖通過_鍵連接。一個磷酸連鍵連接。一個磷酸連接接_個脫氧核糖，一個脫氧核糖個脫氧核糖，一個脫氧核糖連接連接_個磷酸，一個脫氧核糖連個磷酸，一個脫氧核糖連接接_個堿基

4、。一個個堿基。一個DNADNA分子含分子含有有_游離磷酸基。游離磷酸基。2 2DNADNA分子含有分子含有_堿基對比堿基對比例越大，例越大，DNADNA分子越穩定。分子越穩定。磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵2 22 21 12 2C C和和GG*在在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中分子的一條脫氧核苷酸鏈中,相鄰的相鄰的堿基堿基A與與T之間的連接結構是之間的連接結構是:*連接連接DNA兩條鏈間堿基的結構是：兩條鏈間堿基的結構是：A.氫鍵氫鍵B.磷酸脫氧核糖磷酸磷酸脫氧核糖磷酸C肽鍵肽鍵D脫氧核糖磷酸脫氧核糖脫氧核糖磷酸脫氧核糖AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？兩條長鏈的什么是穩定不變的？長鏈中的

5、什么是千變萬化的？脫氧核糖與磷酸交替脫氧核糖與磷酸交替排列的順序。排列的順序。堿基對的排列順序堿基對的排列順序每一個DNA的排列順序可變嗎？獨特的堿基對的排列獨特的堿基對的排列順序順序DNA分子的特性分子的特性1. 穩定性：穩定性：2. 多樣性：多樣性： 3. 特異性：特異性：每個每個DNADNA分子有特定的堿基排列順序分子有特定的堿基排列順序堿基對的排列順序千變萬化的堿基對的排列順序千變萬化的； 比如：一個比如：一個DNA分子有分子有 4,000個核苷酸對，個核苷酸對，其排列順序有其排列順序有_種可能種可能44000基本骨架是穩定不變的基本骨架是穩定不變的難點：堿基計算的一般規律1 1、互補

6、堿基相等。、互補堿基相等。A=T A=T 、 C=G C=G A+C = _ A+G = _ （A+C）/（T+G）=_（A+G）/（T+C）=_ A和和C占總堿基的占總堿基的_，A和和G占總堿基的占總堿基的_。（1）在）在DNA的兩條鏈中：的兩條鏈中：2. 2. 推論：推論：單鏈單鏈DNADNA中不一中不一定相等！定相等！T+GT+C111/21/21 1、雙鏈、雙鏈DNADNA分子的一個片段中，含有腺嘌呤分子的一個片段中，含有腺嘌呤200200個，占堿基總個，占堿基總數的數的2020，那么這個片段中含胞嘧啶（，那么這個片段中含胞嘧啶（ ） A A150150個個 B B200200個個 C

7、 C400400個個 D D300300個個對點練習對點練習2 2、 某雙鏈某雙鏈DNADNA分子中，（分子中，（A+TA+T）/ /（G+CG+C）=1.5=1.5則它的則它的C C占全部堿基的：占全部堿基的： A.20% B.25% C. 30% D.35%A.20% B.25% C. 30% D.35%（2 2） DNADNA雙鏈分開計算雙鏈分開計算 如果（如果（A1+ T1）/（G1+ C1）= a 則（則（A2+ T2）/（G2 + C2）= （A+ T）/（G + C）=即：即：A1=T2 T1=A2 C1=G2 G1=C2雙鏈中總的雙鏈中總的A= A1+A2aaA 1T 2T 1

8、A2G 1C 2C 1G 21、若、若DNA分子中一條鏈的堿基分子中一條鏈的堿基A：C：T：Gl：2：3：4，則另一條鏈上，則另一條鏈上A：C：T：G的值為（的值為（ ）Al：2：3：4 B3：4：l：2C4：3：2：1D1：3：2：4對點練習對點練習2 2、DNADNA的一條鏈中的一條鏈中A+G/T+C=2A+G/T+C=2，另一條鏈中相，另一條鏈中相應的比是應的比是-，整個整個DNADNA分子中相應的比是分子中相應的比是。 DNADNA的一條鏈中的一條鏈中A+T/C+G=2A+T/C+G=2，另一條鏈中相應，另一條鏈中相應的比是的比是，整個整個DNADNA分子中相應的比是分子中相應的比是。

9、 0.51223 3、雙鏈、雙鏈DNADNA分子中，分子中，G G占堿基總數的占堿基總數的3838，其，其中一條鏈中的中一條鏈中的T T占堿基總數的占堿基總數的5 5，那么另一條，那么另一條鏈中的鏈中的T T占堿基總數的占堿基總數的_，占該鏈堿基，占該鏈堿基的的_。7% 14% 4.4.某雙鏈某雙鏈DNADNA分子共有含氮堿基分子共有含氮堿基14001400個個, ,其中一條其中一條單鏈上單鏈上A+TA+TC+G =2C+G =25.5.問該問該DNADNA分子中胸腺嘧啶分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數目是脫氧核苷酸的數目是( )( )A.150 B.200 C.300 D.400A.150 B.

10、200 C.300 D.4005.5.一個一個DNADNA分子中，分子中，GG和和C C之和占全部堿基數的之和占全部堿基數的46%46%，又知，又知在該在該DNADNA分子中的一條鏈中，分子中的一條鏈中，A A和和C C分別占堿基數的分別占堿基數的28%28%和和22%22%，則該，則該DNADNA分子的另一條鏈中，分子的另一條鏈中，A A和和C C分別占堿基數的分別占堿基數的 A.28% A.28%、22%22% B.22% B.22%、28% 28% C.23% C.23%、27%27% D.26% D.26%、24%24%7. 某生物堿基的是嘌呤堿基占某生物堿基的是嘌呤堿基占58，嘧啶堿

11、基占，嘧啶堿基占42%,此生物不可能是此生物不可能是( )A噬菌體噬菌體 B 細菌細菌C 煙草花葉病毒煙草花葉病毒D 酵母菌和人酵母菌和人A6 6經分析某生物體內只有一種核酸分子，堿基經分析某生物體內只有一種核酸分子，堿基A A與與C C之和占堿之和占堿基總數的基總數的5.55.5，堿基，堿基U U占堿基總數的占堿基總數的2424，由此可知該生物，由此可知該生物是：是： A A玉米玉米 B B煙草花葉病毒煙草花葉病毒C C噬菌體噬菌體DD果蠅果蠅 8、在、在DNA分子中，下列哪種比例因生物種類的不同而分子中，下列哪種比例因生物種類的不同而具特異性具特異性( ) A.A+C/G+T B.C+G/

12、A+T C.A+G/C+T D.C/G或或A/TB 基因基因是有是有_的的DNADNA片段，它片段，它是生物體遺傳的是生物體遺傳的_單位和單位和_單位。單位。遺傳效應：遺傳效應：指具有復制、轉錄、翻譯、重組突變及指具有復制、轉錄、翻譯、重組突變及調控等功能。調控等功能。遺傳效應遺傳效應結構結構功能功能基因A基因B基因C含有含有3個基因的個基因的DNA片段的模式圖片段的模式圖DNADNA片段如何蘊藏遺傳信息？片段如何蘊藏遺傳信息？ 417種。大約為種。大約為172億種。億種。截截止止2005年年6月，全球人月，全球人口總數接近口總數接近65億。假設人億。假設人類基因組中第一號染色體類基因組中第一

13、號染色體的第一個基因是由的第一個基因是由17個堿個堿基對隨機排列構成的，那基對隨機排列構成的，那么，么，17個堿基對的所有排個堿基對的所有排列是否都有機會出現？你列是否都有機會出現？你與你的同桌相比，這個基與你的同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？相同的可能性有多大？1/172億億4 4種堿基的排列順序蘊藏著遺傳信息。種堿基的排列順序蘊藏著遺傳信息。DNA的特性的特性:_、_、_。由由n對堿基對組成的對堿基對組成的DNA分子，堿基對的分子，堿基對的不同排列有不同排列有_種。種。4n多樣性多樣性特異性特異性穩定性穩定性例題、例題、分析下面的概念圖，回答

14、有關問題：分析下面的概念圖，回答有關問題： A A染色體染色體B B + + C CDNADNA D D基因基因 E E脫氧核苷酸脫氧核苷酸構成構成 H磷酸磷酸+ + +FG（1 1）圖中）圖中B B是是 ，F F是是 ，G G是脫氧核糖。是脫氧核糖。（2 2）1 1個個A A與與C C有兩種比例關系：有兩種比例關系： 和和 。（3 3）每個）每個C C含有含有 個個D D，每個，每個D D中可以由中可以由 個個E E組成。組成。蛋白質蛋白質含含N N堿基堿基1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4 4）D D和和A A的位置關系：的位置關系： 。（5 5）從分子水平看）從分子

15、水平看D D和和C C的關系是的關系是 _ _ 。（6 6）C C的基本組成單位是圖中的的基本組成單位是圖中的 。（7 7）在）在E E構成的鏈中，與一分子構成的鏈中，與一分子G G相連接的有相連接的有 分子分子F F和和 分子分子H H。（8 8）遺傳信息是）遺傳信息是D D中中 的排列順序。的排列順序。 基因位于染色體上基因位于染色體上基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNADNA片段片段E E1 12 2E E（脫氧核苷酸）（脫氧核苷酸） A A染色體染色體B B + + C CDNADNA D D基因基因 E E脫氧核苷酸脫氧核苷酸構成構成 H磷酸磷酸+ + +FGDNA的復制DNA

16、DNA半保留復制半保留復制原有原有DNADNA解旋、復制解旋、復制新合成新合成DNADNA半保留復制：半保留復制：新合成的每個新合成的每個DNA分子中，都分子中，都保留了原來保留了原來DNA分子中的一條鏈。分子中的一條鏈。DNA的復制方式的復制方式證明證明DNA進行半保留復制的實驗進行半保留復制的實驗 1958年，兩位美國科學家年，兩位美國科學家Matthew Meselson和和Franklin Stahl用用_作作為實驗材料，運用為實驗材料，運用_方法，方法，證明了證明了DNA的半保留復制。的半保留復制。大腸桿菌大腸桿菌同位素標記同位素標記N15/N15DNA重鏈重鏈DNAN14/N14D

17、NA輕鏈輕鏈DNA實驗結果證明了實驗結果證明了DNA的復制方式是的復制方式是半半保留復制保留復制密度梯度離心密度梯度離心DNA復制的計算復制的計算1.計算產生子代計算產生子代DNA數數2 4 8 2n n為復制的次數為復制的次數2.子代子代DNA分子中含有原來最初親代分子中含有原來最初親代DNA鏈鏈的的DNA分子數分子數,以及它占總以及它占總DNA分子數的比例分子數的比例.2個個 2/2n3.最初親代的鏈占全部子代最初親代的鏈占全部子代DNA總鏈數的比例總鏈數的比例12n2.2.一個細菌進行了三次裂殖后，母細胞中的一個細菌進行了三次裂殖后，母細胞中的DNADNA將會將會 A.A.分解消失分解消

18、失 B.B.進入其中一個子細胞進入其中一個子細胞 C.C.在在1/41/4的子細胞中含有其成分的子細胞中含有其成分 D.D.仍留在原母細胞內仍留在原母細胞內C1.1.一個由一個由1515N N標記的標記的DNADNA分子，放在沒有標記分子，放在沒有標記（1414N N ）的環境中培養，復制）的環境中培養，復制5 5次后含次后含1515N N 的的DNADNA分子占分子占DNADNA分子總數的分子總數的_，含含14N 的的DNA分子占分子占DNA分子總數的分子總數的_ 。1/16100%DNA的復制 1 1、復制的時間：、復制的時間： 2 2、復制的場所：、復制的場所：有絲分裂間期有絲分裂間期減

19、數第一次分裂間期減數第一次分裂間期主要在細胞核內主要在細胞核內 DNA DNA的復制也存在于細胞質中，如真核的復制也存在于細胞質中，如真核生物的線粒體和葉綠體中。生物的線粒體和葉綠體中。原核生物原核生物的的DNADNA復制只存在于細胞質中。復制只存在于細胞質中。3、DNA的復制過程的復制過程3 3DNADNA的復制過程的復制過程(1)(1)解旋：需要細胞提供能量，在解旋：需要細胞提供能量，在_ _ _的作用下，兩條的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。螺旋的雙鏈解開。(2)(2)合成子鏈：以合成子鏈：以_為模板，在為模板，在_等酶等酶的作用下，利用游離的的作用下，利用游離的4 4種種_為原料，按照為原

20、料，按照_原則，合成與母鏈原則，合成與母鏈_的子鏈。的子鏈。(3)(3)形成子代形成子代DNADNA：延伸子鏈，母子鏈盤繞成：延伸子鏈，母子鏈盤繞成_結構。結結構。結果，果，1 1個個DNADNA分子形成分子形成_子代子代DNADNA分子。分子。解旋酶解旋酶母鏈兩條鏈母鏈兩條鏈DNA聚合酶聚合酶脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基互補配對堿基互補配對互補互補雙螺旋雙螺旋兩個兩個4 4特點特點(1)(1)邊解旋邊邊解旋邊_。(2)(2)復制方式：復制方式：_復制。復制。5 5條件：模板、原料、條件：模板、原料、_和酶等。和酶等。6 6準確復制的原因準確復制的原因(1)DNA(1)DNA分子獨特的分子獨特的_

21、提供精確模板。提供精確模板。(2)(2)通過通過_保證了復制準確進行。保證了復制準確進行。7 7意義：將意義：將_從親代傳給了子代，從親代傳給了子代，保持了保持了_的連續性。的連續性。復制復制半保留半保留能量能量雙螺旋結構雙螺旋結構堿基互補配對堿基互補配對遺傳信息遺傳信息遺傳信息遺傳信息一個一個DNA分子含有堿基分子含有堿基100個，該個，該DNA復制復制2次，需要游離的脫氧核苷酸次，需要游離的脫氧核苷酸_個。個。一個一個DNA分子含有堿基分子含有堿基A100個，該個，該DNA復制復制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸_個。個。一個一個DNA分子含有堿基分子含有堿基

22、a個，該個，該DNA復制復制n次，需次，需要游離的脫氧核苷酸要游離的脫氧核苷酸_個。個。300300a（2n1）DNA復制的相關計算復制的相關計算1 1、已知某、已知某DNADNA分子共含有分子共含有1 0001 000個堿基對，個堿基對，其中一條鏈上其中一條鏈上AGTCAGTC12341234。該。該DNADNA分子連續復制分子連續復制2 2次，共需要鳥嘌呤脫氧核次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數是苷酸分子數是( () )A A600600個個B B900900個個C C1 2001 200個個 DD1 8001 800個個2 2某一某一DNADNA分子中，分子中，A A為為200200個，復

23、制數次后消耗周個，復制數次后消耗周圍環境中含圍環境中含A A的脫氧核苷酸的脫氧核苷酸30003000個，該個，該DNADNA分子已經分子已經復制了幾次復制了幾次( () ) A A4 4次次 B B3 3次次 C C5 5次次 DD6 6次次3 3用用1515N N標記細菌的標記細菌的DNADNA分子，再將它們放入含分子，再將它們放入含1414N N的培養基中連續繁殖四代，的培養基中連續繁殖四代，a a、b b、c c為三種為三種DNADNA分分子：子：a a只含只含1515N N，b b同時含同時含1414N N和和1515N N，c c只含只含1414N N，如下，如下圖，這三種圖，這三種DNADNA分子的比例正確的是分子的比例正確的是( () )4 4DNADNA徹底水解的產物包括徹底水解的產物包括( () )A