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第三章第2讲DNA分子的结构和复制核酸的结构和功能1.核酸是生物的遗传物质，因主要存在于细胞核中呈酸性而得名。2.包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。3.DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是极少数不含DNA的病毒的遗传物质。4.化学元素组成：C、H、O、N、P5.基本组成单位：核苷酸DNA——脱氧（核糖）核苷酸RNA——核糖核苷酸ＤＮＡＲＮＡ全称五碳糖碱基基本单位主要存在位置结构功能脱氧核糖核酸核糖核酸脱氧核糖核糖Ａ、Ｇ、Ｃ、ＴＡ、Ｇ、Ｃ、Ｕ脱氧核苷酸（4种)核糖核苷酸(4种）细胞核细胞质规则的双螺旋结构单链主要的遗传物质少数病毒的遗传物质※判断下列生物中所含核苷酸的种类与数量：①噬菌体：()种，为核苷酸②烟草花叶病毒：()种，为核苷酸③烟草细胞：()种，为核苷酸核糖脱氧4484种脱氧4种核糖核苷酸问题回顾：4、构成DNA的核苷酸有几种？问题讨论：1、构成DNA的碱基有几种？3、构成核酸的碱基有几种？5、构成RNA的核苷酸有几种？6、构成核酸的核苷酸有几种？2、构成RNA的碱基有几种？(4)(8)(4)(4)(5)(4)DNA分子的结构和复制复习目标导航1.识记DNA分子的基本组成单位及其化学组成2.理解DNA分子结构及特点3.理解DNA分子的复制过程及意义4.掌握碱基互补配对原则并熟练计算脱氧核糖碱基磷酸AGCT基本单位－脱氧核苷酸1′2′3′4′5′一、DNA分子的结构1.化学组成：由4种脱氧核苷酸组成的一种高分子化合物。2.DNA的化学结构连接ATGCATGC3’-5’磷酸二酯键氢键5’5’3’3’DNA分子空间结构主要特点DNA分子是由条链组成，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两4.DNA的结构特点1、每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构2、脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变3、碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定4、DNA分子两条链之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则5、每个特定DNA分子碱基对的数量和顺序不变稳定性:特异性:多样性:碱基对的排列顺序千变万化每个特定的DNA分子中都是特定的碱基对排列顺序二、碱基互补配对的应用1.DNA双链中：A=T;C=G。A+G=T+C（嘌呤和=嘧啶和）A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链2.双链DNA分子中，互补的两碱基之和与全部碱基的比等于其任何一条单链中该种比值。（A+T）%=(A1+T1）%=（A2+T2）%3.DNA分子其中一条链中的互补碱基对的碱基之和的比值与另一条互补链中以及双链DNA中该比值相等。若（A1+T1）/（G1+C1）=a则（A2+T2）/（G2+C2）=a（A+T）/（G+C）=a4.DNA分子一条链中的不互补碱基对的碱基之和的比值是另一条互补链中该比值的倒数。若（A1+C1）/（G1+T1）=a则（A2+C2）/（G2+T2）=1/a或（A1+G1）/（C1+T1）=a则（A2+C2）/（G2+T2）=1/a例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.51;例题3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%二、DNA半保留复制的实验证据思考以下问题：1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的？2、然后转移到什么培养基中培养的？3、如果是半保留复制的，离心后应该出现几条带？4、三条带离心后在试管中的分布如何？5、实验结论是什么？重带中带轻带中带亲代(第一代)第二代第三代第四代15N14N中带(中间)15N/14N-DNA重带(下部)15N/15N-DNA轻带(上部)14N/14N-DNA15N/14N-DNA中带(中间)亲代DNA第一代DNA第二代DNA解旋酶催化解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配对）复制:以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）复制后的DNA:同时进行组成复制过程:三、DNA分子复制的过程（1）（2）（3）（4）1、场所：2、时期：3、条件4、复制过程：5、复制特点：6、复制的结果：7、复制的精确性：8、复制的生物学意义：细胞核有丝分裂间期和减数第一次分裂间期模板原料能量酶半保留复制1DNA→2DNA高保证了亲子两代间性状相似边解旋边复制原因能“精确”复制的原因：1、DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；2、碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。规律1：亲代DNA分子经n次复制后，所合成的DNA分子中，DNA分子数，含亲代母链的DNA分子数，不含亲代母链的DNA分子数依次为：2n变通：亲代母链与子代DNA链数之比为：含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：2/（2n×2）2/2n※DNA复制有关计算规律总结即1/（2n）22n-2规律2：含某碱基数为m的亲代DNA分子经n次复制后，所需该游离的脱氧核苷酸数R是多少？R=2n-1()m规律3：DNA分子复制与染色体复制的关系DNA分子染色体复制☆注意：解题时看清是一个DNA分子被标记还是所有DNA分子被标记。1.一个DNA分子自我复制后形成两个DNA分子，这两个新的DNA分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合C※评价反馈练习2．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是（）①互补碱基对间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构A．③①②④⑤B．③④②⑤①C．③①④②⑤D．①③④②⑤C3．一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，共有[]条脱氧核苷酸长链，有[]条第一代脱氧核苷酸的长链A．2B．4C．8D．16DA4、经15N标记的一个DNA分子，放入14N的培养基中培养，经过4次复制后，子代中含15N的DNA占（）A1/16B1/8C1/4D1/2B