DNA 的结构和复制

DNA 的结构和复制

DNA 双螺旋

蛋白质

染色质的一部分

放大

再放大DNA

放大为平面模式图

DNA 的结构

基本组成单位立体结构，结构特点① 两条链反向平行双螺旋② 脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧③ 碱基通过氢键形成碱基对（碱基互补配对原则）

碱基互补配对原则

A 与 T 数量相等C 与 G 数量相等

探索探索 DNADNA 复制的奥复制的奥秘秘

生物所以有遗传现象，是与遗传物质 DNA 的复制有关系的。

什么是 DNA的复制？

DNA 分子的复制是指以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 分子的过程。

DNA 分子是在什么时间进行复制的？

在间期进行复制

动物细胞有丝分裂周期图


在减数第一次分裂前的间期进行

复制


DNA 复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。

DNA的复制方式分析：

1、离心处理后，为什么子一代 DNA只有杂和链带？

2、子二代 DNA出现了轻链带和杂和链带，说明了什么？

DNA半保留复制

A

A

A

T

T

T

G

G

G

G

C

C

C

A T

C

DNA平面模式图

DNA复制过程思考： 1、 DNA 复制需要哪些基本条件？

2 、复制过程有何主要特点？ 3 、复制形成的子代 DNA 和亲代 DNA 有何关系？

A

A

A

T

T

T

G

G

G

G

C

C

C

A T

C

A

G

CT

C

G

T

游离的脱氧核苷酸

游离的脱氧核苷酸

与复制有关的酶与复制

有关的酶注意，此处氢键将被打开！

注意，此处氢键将被打开！

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在酶的催化下氢键已被打开

DNA 分子利用细胞提供的能量能量，在解旋酶解旋酶的作用下，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

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

CC

T

A

G

T

C

G

还未解旋还未解旋

刚解旋刚解旋

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

通过碱基互补配对脱氧核苷酸

结合到母链上已在复制已在复制

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

一条子代DNA

一条子代DNA

另一条子代 DNA

另一条子代 DNA

形成两条完全相同的子代 DNA形成两条完全相同的子代 DNA

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。

解旋合成复旋

DNA分子复制时需何条件？

① 酶：

② 能量：

③ 原料：

④ 原则：

⑤ 时间：

⑥ 场所：

⑦ 模板：

解旋酶，合成酶、复旋酶

四种游离的脱氧核苷酸碱基互补配对原则发生在细胞周期的间期

主要在细胞核内

DNA 解开的两条单链

ATP是直接的能源物质

为什么复制能形成两条完全相同的 DNA ，并且它们都和亲代 DNA 一样？

AGAACGAG

TCTTGCTC

AGAACGAG

TCTTGCTC

AGAACGAG

TCTTGCTC

+

1 、 DNA 分子的独特的双螺旋结构为复制 DNA 提供精确的模板。

为什么复制能形成两条完全相同的 DNA ，并且它们都和亲代 DNA 一样？

AGAACGAG

TCTTGCTC

AGAACGAG

TCTTGCTC

AGAACGAG

TCTTGCTC

+

碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地进行。

DNA 复制有何重要的意义？

保持前后代遗传信息的连续性。

DNA 的复制课堂小结★ 时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期

★ 过程：

解旋

合成子链

模板：亲代 DNA 提供原料：

原则：

条件：游离的脱氧核苷酸

碱基互补配对原则

能量酶

★ 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

复旋

课堂练习选择题：

1 、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2 、下列关于 DNA 复制过程的正确顺序是（）

① 互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键③ DNA 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 B C D③①②④⑤ ③④②⑤① ③①④②⑤ ①③④②⑤

A

C

课堂练习3 、 DNA 分子解旋时，下列哪一组碱基被解开（）

A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶

C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶

C

4 、下面关于 DNA 复制过程的描述，错误的是（）

A 复制需要能量 B 边解旋边复制

C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则

C

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

根据半保留复制和碱基互补配对原则

1 、与复制有关的碱基计算

① 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？

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：所用知识为“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。 A

T

G

C

C

G

A

T

A

T

G

C

C

G

A

T A

T

G

C

C

G

A

T

A

T

G

C

C

G

A

T A

T

G

C

C

G

A

T A

T

G

C

C

G

A

T A

T

G

C

C

G

A

T

连续第一次复制

连续第二次复制

连续第 n 次复制

解：

答：一个 DNA 连续复制 n 次后，共有 2n 个 DNA ， 2n+1 条脱氧核苷酸链，母链2 条，子链 2n+1 2﹣ 条

有关 DNA 中的碱基计算

有关 DNA 中的碱基计算

2 、与结构有关的碱基计算

（ A+G ） / （ T+C ） = （ A+C ） / （ T+G ） =

（ A1+T1 ） / （ A2+T2 ） = （ G1+C1 ） / （ G2+C2 ） =

（ A1+G1 ） / （ T1+C1 ） =a ，则（ A2+G2 ） / （ T2+C2 ） =

（ A+G ） / （ A+T+G+C ） =

（ A+T ） / （ A+T+G+C ） =a ，则（ A1+T1 ） / （ A1+T1+G1+C1 ） =

1 1

1 1

1 / a

1 / 2

a

①①

②②

③③

④④

⑤⑤

DNA 分子中嘌呤之和与嘧啶之和的比值相等。

一条链中互补碱基的和等于另一条链中互补碱基的和。

一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。

两链中不互补的碱基和与两链碱基总数之比等于 50% （ 1/2 ）。

两条链中互补碱基和与两条链碱基总数之比，与任意一条链的这种比值相等。

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