---第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制

1、解開(kāi)解開(kāi)DNADNA結(jié)構(gòu)之謎結(jié)構(gòu)之謎回眸歷史回眸歷史DNADNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)DNADNA的基本單位的基本單位脫氧核苷酸脫氧核苷酸P脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基C胞嘧啶胞嘧啶T胸腺嘧啶胸腺嘧啶G鳥嘌呤鳥嘌呤A腺嘌呤腺嘌呤DNADNA的立體結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu) 沃森和克里克認(rèn)為，沃森和克里克認(rèn)為，DNADNA分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙分子的立體結(jié)構(gòu)是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條鏈組成，螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNADNA分子中分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；排列在外側(cè)，構(gòu)成基

2、本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)；堿基排列在內(nèi)側(cè)；DNADNA分子兩分子兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。成堿基對(duì)。DNADNA分子的平面結(jié)構(gòu)分子的平面結(jié)構(gòu)脫氧核糖與磷酸交脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成骨架替連接構(gòu)成骨架堿基對(duì)堿基對(duì)氫鍵氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則ATGC堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNADNA的排列的排列 組成組成DNADNA分子的堿基雖然只有分子的堿基雖然只有4 4種，但種，但是，堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。是，堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。例如，一個(gè)例如，一個(gè)DNADNA分子

3、有分子有40004000個(gè)堿基對(duì)，這個(gè)堿基對(duì)，這些堿基對(duì)可能的排列方式就有些堿基對(duì)可能的排列方式就有4 440004000種。種。 堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了了DNADNA分子的多樣性，而堿基對(duì)的特定的分子的多樣性，而堿基對(duì)的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNADNA分子的特分子的特異性。異性。DNADNA的復(fù)制的復(fù)制 DNADNA分子能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，分子能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，并通過(guò)并通過(guò)DNADNA分子的復(fù)制傳遞遺傳信息。分子的復(fù)制傳遞遺傳信息。 以親代以親代DNADNA分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNADNA分子

4、的過(guò)程成為分子的過(guò)程成為DNADNA復(fù)制。復(fù)制。 DNADNA復(fù)制過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的復(fù)制過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)分裂前的間期。間期和減數(shù)分裂前的間期。DNADNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式 1.1.為了證明為了證明DNADNA分子分子的復(fù)制方式，的復(fù)制方式，19571957年年兩位科學(xué)家設(shè)計(jì)了一兩位科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)非常精巧的實(shí)驗(yàn)。個(gè)非常精巧的實(shí)驗(yàn)。 2.2.細(xì)菌大約每細(xì)菌大約每20min20min分裂一次，產(chǎn)生子代。分裂一次，產(chǎn)生子代。積極積極思維思維事實(shí)事實(shí)放入盛有氯化銫溶液的試管中離心處理放入盛有氯化銫溶液的試管中離心處理輕鏈帶（含輕鏈帶（含1414N N）重鏈帶（含重鏈帶（含1

5、5N）雜合鏈帶（含雜合鏈帶（含14N15N）輕鏈帶輕鏈帶（含（含1414N N）雜合鏈帶雜合鏈帶（含（含1414N N和和1515N N） 1.1.離心處理后，為什么子離心處理后，為什么子一代一代DNADNA只有雜合鏈帶？只有雜合鏈帶？ 2.2.子二代子二代DNADNA出現(xiàn)了輕鏈出現(xiàn)了輕鏈帶和雜合鏈帶，說(shuō)明了什帶和雜合鏈帶，說(shuō)明了什么？么？DNADNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式積極積極思維思維分析分析 DNADNA半保留復(fù)制半保留復(fù)制 上述實(shí)驗(yàn)證明，在新合成的每個(gè)上述實(shí)驗(yàn)證明，在新合成的每個(gè)DNADNA分分子中，都保留了原來(lái)子中，都保留了原來(lái)DNADNA分子中的一條鏈，分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式又被稱為因此，這種復(fù)制方式又被稱為DNADNA半保留復(fù)半保留復(fù)制。制。 DNADNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。證了復(fù)制能夠精確地進(jìn)行。DNADNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程。是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程。DNADNA復(fù)制所需的復(fù)制所需的“材料材料” 模板：模板：DNADNA分子的兩條鏈分子的兩條鏈 原料：原料：4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸 原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則原則