资源简介

(共29张PPT)
6.2　DNA的结构、复制及基因的本质　
DNA 分子的结构及相关计算
1
1.DNA双螺旋结构模型构建者：________________。
提醒　沃森和克里克在构建模型过程中，利用他人的经验和成果有：
①组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸；DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；
②英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱；
③奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量这一碱基之间的数量关系。
沃森和克里克
“X”形意味着DNA分子是螺旋的
模型建构是自然科学研究中一种常用的方法。当研究对象难以直接操作或研究时，可以考虑模型建构的方法。该方法用模型来模拟研究对象，被模拟的对象称做原型。模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
包括____________、___________、____________等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。
物理模型
数学模型
概念模型
电子显微镜下拍的一种硝化细菌的照片，是物理模型吗？
原型
2.DNA双螺旋结构的形成
脱氧核糖
胸腺嘧啶
DNA初步水解产物是脱氧核糖核苷酸(4种)
DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、
脱氧核糖(1种)、
碱基(4种)。
2
3
5′
3′
3′
5′
2.DNA双螺旋结构的形成
T
G
A
A
T
C
T
G
A
A
T
C
5’
3’
提醒　一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在。
磷酸二酯键
单链中相邻碱基通过 连接
互补链中相邻碱基通过 相连
“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”
氢键
②源于必修2 P51探究·实践：DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是____________
___________________________________。
构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别
3.2 DNA分子的结构特点
(1) 性：如n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
(2) 性：如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3) 性：如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列形成基本骨架。
3.1 结构特点
外侧： 交替连接，构成
基本骨架，并按 方式排列成两条长链；
平面结构 内侧：两条链上的碱基通过 连成
，遵循 原则（A ,G ）
空间结构： 结构（右旋）
磷酸、脱氧核糖
反向平行
双螺旋
氢键
碱基对
＝T
≡C
碱基互补配对
多样　
特异　
稳定　
3.DNA分子的结构
并非所有的DNA均具“双链”
其形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理
磷酸二酯键
氢键
解旋酶
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
DNA聚合酶
①DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A—T含2个氢键，G—C含3个氢键。
②DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。
③双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。
④DNA中，当(A＋G)/(T＋C)＝1时，可能是双链DNA，也可能是单链DNA。
特别提醒：有关DNA结构的7点提醒
⑤并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。
⑥DNA的特异性是由碱基的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—C。
⑦并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。
DNA分子中碱基数量的计算规律
DNA 分子的复制及基因的概念
2
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
DNA以什么方式复制？
（1）半保留复制
（2）全保留复制
（3）分散复制
关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA
（1）演绎推理
（2）实验验证
沃森和克里克提出的
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
（1）演绎推理
科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法
1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
高密度带
中密度带
低密度带
15N
14N
15N
15N
14N
14N
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
（1）演绎推理
①半保留复制
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
细胞再 分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
高密度带
中密度带
低密度带
中密度带
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
（1）演绎推理
②全保留复制
P:
F1:
F2:
细胞再 分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
高密度带
15N
15N
14N
14N
低密度带
高密度带
高密度带
低密度带
14N
14N
15N
15N
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
（1）演绎推理
③分散复制
P:
F1:
F2:
细胞再 分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
高密度带
中密度带
中密度带
15N
14N
15N
14N
一.DNA复制的推测—— 假说-演绎法
1.提出问题
2.提出假说
3.验证假说
4.总结结论
（2）实验验证
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
细胞再 分裂一次
15N
15N
转移到含14NH4Cl的培养液中
细胞分裂一次
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
排除DNA的复制是全保留复制
排除DNA复制是分散复制
证明DNA的复制是半保留复制
1.DNA分子的复制
(1)概念、时间、场所
间期
减数第一次
分裂前
细胞核
原核细胞：主要在拟核中，在质粒处也有DNA的复制。
(2)过程
解旋
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
碱基互补配对
(3)特点：___________边复制(过程上)、半保留复制(结果上)。
(4)准确复制的原因和意义
①DNA具有独特的_________结构，为复制提供精确的模板，______________原则，保证了复制能准确进行。
②DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的___________。
边解旋
双螺旋
碱基互补配对
连续性
多起点双向复制
巧记DNA分子的复制的“二、二、三、四”
2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
一个
或两个
有遗传效
应的DNA片段
许多个基因
脱氧核苷酸排
列顺序
3.图解法分析DNA复制的相关计算
一个亲代DNA连续复制n次后，则：
(1)子代DNA分子数：2n个
①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个
②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个
做题时看准是“含”还是“只含”
(2)子代DNA分子总链数：2n×2＝2n＋1条
①无论复制多少次，含15N的链始终是2条
②含14N的链数是(2n＋1－2)条
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个
②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n－1个
做题时，看准是“n次复制”还是“第n次复制”
本课结束,谢谢！

展开更多......

收起↑