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1、DNA分子的结构,知识回顾,请学生回答下列问题：DNA是人体的遗传物质，中文全称是，主要存在人体细胞的 中。DNA也是一种大分子物质，是由 五 种元素组成，DNA的基本单位是，每 个基本单位又是由 三部分组成？,1.DNA分子的基本单位是。,脱氧核苷酸,1分子磷酸,1分子脱氧核糖,1分子含氮碱基,一、DNA模型建构,1分子脱氧核苷酸=+.,【模型建构1】:脱氧核苷酸,碱 基,A,G,C,T,磷酸,脱氧核糖,A,C,T,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,G,脱氧核苷酸的种类,1.组成DNA分子的基本单位是。,脱氧核苷酸,2.DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而
2、成的长链。,【模型建构2】一条脱氧核苷酸链,一、DNA模型建构,3.奥地利著名生物化学家查哥夫研究,得出：腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）。,【模型建构3】DNA双链,1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.,1.下面是DNA的分子结构模式图，在图的下面用文字 写出图中110的名称。,5,6,7,8,10,9,迁移训练,2,1,4,3,1.组成DNA分子的基本单位是。,脱氧核苷酸,2.DNA是由许多个脱氧核苷酸连接而成的长链。,【模型建构3】DNA双链,3.奥地利著名生物化学家查哥夫研究得出：A=T，G=C。,一、DNA模型建构,一、DNA模型建构,二、DNA模型
3、分析,DNA分子中，外侧由什么连接而成？内侧是什么？两条链之间碱基的连接有什么规律？构成DNA的两条链有怎样的关系？,【模型建构4】,1、DNA分子结构主要特点,DNA分子是有 条链组成，盘旋成 结构。交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。碱基通过 连接成碱基对，并遵循 原则。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,一、DNA模型建构,二、DNA模型分析,2.比较不同组的DNA模型有什么不同？3.DNA中的遗传信息蕴藏在哪儿?,碱基对的排列顺序不同,碱基对的排列顺序中,【思考】,1.在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：AT、T
4、A、GC、CG。请同学们计算DNA分子有多少种？,三.DNA分子的特性,（3）稳定性,通过氢键形成碱基对，双螺旋结构,（1）多样性,（2）特异性,碱基对的排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性,碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性,四、碱基互补配对原则应用,设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C,可引申为：,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C=50%,有关DNA中的碱基计算,1、与DNA结构有关的碱基计算,（A+G）/（T+C）=,（A+C）/（T+G）=,1,1
5、,（A+G）/（A+T+G+C）=,1/2,（A1+T1）/（A2+T2）=,（G1+C1）/（G2+C2）=,（A1+G1）/（T1+C1）=a，则（A2+G2）/（T2+C2）=,1,1,1/a,（A+T）/（A+T+G+C）=a，则（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=,a,化学组成单位,双螺旋结构,基本单位脱氧核苷酸,种类,四种,主要特点,碱基互补配对原则,DNA分子的多样性和特异性,由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。,碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同,结构,第3节 D
6、NA分子的复制,1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.,1.下面是DNA的分子结构模式图，在图的下面用文字 写出图中110的名称。,5,6,7,8,10,9,2,1,4,3,1.概念：2.场所：3.时期：4.条件5.复制过程：6.复制特点7.准确复制原因,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的两条母链,游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,DNA双螺旋结构提供精确的模板,（1）边解旋边复制,（2）半保留复制,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,解旋合成互补子链形成子代DNA,碱基互补配对原则,DNA的复制就是指以亲代D
7、NA为模板合成子代DNA的过程,DNA分子的复制过程：,1、解旋,2、以母链为模板进行碱基配对,3、形成两个新的DNA 分子,8.DNA分子的复制实质(意义)？,DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。,如图是DNA的复制图解，请据图回答下列问题。(1)DNA复制发生在_期。(2)过程称为_。(3)指出中的子链_。(4)过程必须遵循_原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有_的特点。(6)已知原来DNA中有100个碱基对，其中腺嘌呤40个，则复制4次，在复制过程中将需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。,(1)有丝分裂间期和减
8、数第一次分裂前的间(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)900,如图为DNA分子复制的图解，请据图 回答有关问题：(1)该过程发生在细胞分裂的_期；在“1”过程中，双螺旋链解开成两条单链，并以每一条单链为模板，图中作为模板的母链是_链（填字母）。采用_复制方式合成子代DNA 分子。其空间结构仍然为：_(2)“2”所示的过程叫做_。其中，相应两个碱基之间是通过_连接成碱基对。这一过程必须遵循一定的规则，比如，母链上的碱基是胸腺嘧啶，则与此相配对的碱基一定是_。(3)若在该DNA分子中，F链中的GC之和占碱基总数的46，那么，该DNA分子中A应占全部碱基总数的_。,答案(1)间
9、期 F半保留复制双螺旋结构(2)碱基配对 氢键 腺嘌呤(或A)(3)27,DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。1DNA2DNA,1.概念：,有丝分裂间期；减数分裂的第一次分裂间期,2、复制时期：,实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的,二、DNA半保留复制的实验证据,（1）半保留复制实验结果,全重,全中,14N/14N,15N/14N,15N/15N,世代 1 2 3,轻,中,重,结果：三条带,12轻1/2中,15N/14N-DNA(全部),14N/14N-DNA(1/2),15N/14N-DNA(1/2),15N/15N-DNA(全部),亲代DNA分子,半 保 留
10、,已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：,DNA分子总数_只含15N的DNA分子_含15N 14N的DNA分子_只含14N的DNA分子_脱氧核苷酸链总数_含15N的链为_含14N的链为_,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,根据半保留复制和碱基互补配对原则,1、DNA复制有关的计算,一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？如一个DNA含有A碱基的数目为a，则需该碱基多少？,DNA分子数=,2n,脱氧核苷酸链数=,2n+1,母链数=,子链数=,2,2n+1 2,解析：所用
11、知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。,连续第一次复制,连续第二次复制,连续第n次复制,解：,所需要的碱基数=,a（2n-1）,针对训练,1、具有100个碱基对的一个DNA片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_个。,180,推导公式：（2n1）x,亲本DNA所含胞嘧啶核苷酸数：A=T=40个 C=G总碱基=2A+2C=240+2C=2100C=60个根据公式：C=（22-1）60=180个,巩固练习,1.DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A 前期 B 中期 C 后期 D 间期,2.DNA分子的复制是以周围游离的（）为原料？A 脱氧核苷酸
12、B 磷酸 C 脱氧核糖 D 含N碱基,3.实验室里，让一个DNA分子（称第一代）连续复制三代，问：在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA分子占（）A 100%B 75%C 50%D 25%,3.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）A.DNA复制过程中需要酶的催化 B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C.DNA 分子是边解旋复制的 D.DNA 复制过程中两条母链均可作模板 4.以DNA的一条链“ATC”为模板，经复制后的子链是（）A.“TAG”B.“UAG”C.“TAC”D.“TUG”,7下列关于DNA复制过程的正确顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂 互补碱基对之间形
13、成氢键 DNA分子在解旋酶的作用下解旋 以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋状结构 A.B.C.D.,D,课堂练习,1.1个DNA分子经过4次复制，形成16个DNA分子，其中含有最初DNA分子长链的DNA分子有（）A.2个 B.8个 C.16个 D.32个 2.DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（）A.分裂前期 B.分裂中期 C.分裂后期 D.分裂间期,5.由15N标记细菌的DNA，然后又将14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们中含14N链的DNA与15N链的DNA比例是（）A、4：1 B、2：1 C、1：1
14、 D、3：1,A,6.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：,（1）由实验结果可以推出第一代（I）细菌DNA分子中一条链是，另一条链是。（2）中链含有氮元素是。（3）将第一代（I）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离。那么得到的轻中重链情况是（4）上述实验表明DNA分子复制的特点是,15N母链,14N新链,15N和14N,1/2
15、中链，1/2重链,半保留复制,5、在含有四种碱基DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则下列说法正确的是（）A、b0.5 C、胞嘧啶为a（1-2b）/2b B、b0.5 D、胞嘧啶为b（1-2a）/2a,巩固练习,4、下列关于DNA复制过程的说法中，不正确的是()A、DNA复制过程需要酶的催化 B、DNA复制过程所需的能量直接由糖类提供 C、DNA分子是边解旋边复制的 D、DNA复制过程中两条链均可作模板,分析：,第二种思路：总碱基数=a/b个由A=T 和 C=G 则，A的比例+C的比例=12设C所占比例为X则，b+x=12 X=12b所以，C的数目=a/b(12b)=a2b
16、a个,第一种思路：总碱基数=a/b个由A=T 和 C=G 则，A+C=T+G=总碱基12，设C为X个a+X=12 a/b所以，X=a2ba个,第4节 基因是有遗传效应的DNA片段,一、说明基因与DNA关系的实例（见资料分析）,1、大肠杆菌的DNA与基因2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术3、人类基因组计划（HGP计划）：测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列。4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关,基因是一段DNA。,基因具有遗传效应，它可以独立起作用。,基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。,基因能控制生物性状。,结论：基因是有遗传效应的DNA片段，它是生物体遗
17、传的功能单位和结构单位.,综合上述资料，请你给基因下个定义？,遗传效应：,指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。,想一想,每个DNA分子上含有_个基因。所有基因的碱基总数_DNA分子的碱基总数。,许多,小于,二、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体是DNA的主要载体,每条染色体上有1个或2个DNA分子,基因是有遗传效应的DNA片断,每个DNA分子上有许多基因,基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息,每个基因由许多脱氧核苷酸组成,DNA是主要的遗传物质,(1)图中A是_C是_G是_(2)B有_种，分别是_(3)图中D和F的关系是_(4)图
18、中D和E的关系是_(5)图中E和F的关系是_(6)图中F和H的关系是_,F DNA,B 碱基,C,E 基因,A,H 染色体,D 脱氧核苷酸,G,磷酸,脱氧核糖,蛋白质,四,A、T、C、G,D是F 的基本组成单位,D也是E的基本组成单位,E是有遗传效应的F片段,H是F的主要载体,三.DNA分子的特性,（3）稳定性,通过氢键形成碱基对，双螺旋结构,（1）多样性,（2）特异性,碱基对的排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性,碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性,DNA分子中储存着足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 之中；构成了DNA分子的多样性，而，又构成了每一个DNA分子的特异性
19、；DNA分子的多样性和特异性是 的物质基础。,基因是，即：。,4种碱基的排列顺序,碱基排列顺序的千变万化,小结：,碱基的特定的排列顺序,生物体多样性和特异性,有遗传效应的DNA片段,DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列,1下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是（）A 基因是有遗传效应的DNA片段 B DNA是遗传信息的主要载体 C 基因在染色体上成念珠状排列 D DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性 2人类遗传信息的携带者是()A.DNA和RNA B.DNA或RNA C.DNA D.RNA 3下列有关DNA与基因的关系的叙述中，正确的是()A 基因是碱基对随机排列而成的DNA片段 B
20、 一个DNA分子上有许多个基因 C DNA的碱基排列顺序就代表基因 D 组成不同的基因的碱基数量一定不同,C,C,B,巩固练习：,4DNA分子结构多样性的原因是（）A.碱基配对方式的多样性 B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C.螺旋方向的多样性 D.碱基对排列次序的多样性5有关DNA的结构的叙述中，不正确的一项是（）A.每个DNA分子都含有4种脱氧核苷酸 B.每个DNA分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基 C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对 D.双链DNA分子中，某一段链上若含有30个胞嘧啶，就一定会 同时有30个鸟嘌呤6基因存在于植物细胞的（）染色体核糖体叶绿体高尔基体线粒体A.B.C.D.,D,B,C,
