第三章第2、3、4節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

第2、3節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制資料1：20世紀30年代，科學(xué)家認識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基一、DNA模型建構(gòu)1分子脫氧核苷酸=

+

+

.【模型建構(gòu)1】:脫氧核苷酸堿基磷酸脫氧核苷酸的組成元素：C、H、O、N、P脫氧核糖1'2'3'4'5'A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶ACT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸G脫氧核苷酸的種類資料1：20世紀30年代，科學(xué)家認識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈?！灸Ｐ徒?gòu)2】

一條脫氧核苷酸鏈…一、DNA模型建構(gòu)資料1：20世紀30年代，科學(xué)家認識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈?！灸Ｐ徒?gòu)3】

DNA雙螺旋一、DNA模型建構(gòu)資料3：

1951年，英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜。磷酸——脫氧核糖骨架在螺旋外部，堿基在螺旋內(nèi)部的雙螺旋結(jié)構(gòu)資料1：20世紀30年代，科學(xué)家認識到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸資料2：DNA是由許多個脫氧核苷酸連接而成的長鏈。【模型建構(gòu)4】

雙鏈的連接

資料4：奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫研究得出：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。資料3：

1951年，英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的X射線衍射圖譜。一、DNA模型建構(gòu)ACGT……AGTC……GACT

連接1962年威爾金斯、沃森、克里克

獲諾貝爾獎1、DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點DNA分子是有

條鏈組成的，這兩條鏈

盤旋成

結(jié)構(gòu)。

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；

排列在內(nèi)側(cè)。堿基通過

連接成堿基對，并遵循

原則，即A一定與T配對，G一定與C配對，且A、T之間由

個氫鍵連接，G、C之間由

個氫鍵連接。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵堿基互補配對2二、DNA模型分析兩三螺旋樓梯AAATTTGGGGCCCATC你知道右圖ＤＮＡ結(jié)構(gòu)中的哪個結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的哪個結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的？兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的；A、T配對，G、C配對也是不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的；A、T配對，G、C配對也是不變的長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。

DNA分子的多樣性和特異性DNA分子的穩(wěn)定性2、DNA分子的特性主鏈：磷酸與脫氧核糖交替排列穩(wěn)定不變。堿基對：嚴格遵循堿基互補配對原則。多樣性：堿基個數(shù)、排列順序不同。特異性：每個DNA分子獨一無二。穩(wěn)定性：一個DNA分子有n個堿基對，可能的排列方式就有

種。4n每一DNA分子具有其特定的堿基排列順序。不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿基對的排列順序肯定不同。計算公式A=TG=CA1=T2T1=A2G1=C2C1=G2

A+C=A+G=T+C=T+G=1/2A+G=T+CA+G/T+C=1A1+T1/單=A1+A2/單=T1+T2/單=A+T/雙A1+G1/T1+C1=mA2+G2/T2+C2=1/mA1/單=20%則A1/雙=10%

你能夠根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點，推測DNA分子的復(fù)制方式嗎？

DNA的復(fù)制就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，即1DNA→2DNA。新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？是否像洗相片似的，有一張底片就可以洗出許多相片來？三、DNA的復(fù)制ＤＮＡ的復(fù)制還是？全保留復(fù)制半保留復(fù)制ＤＮＡ復(fù)制的推測15N14N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中15N/15NDNA15N/14N

DNA14N/14NDNA15N/14N

DNA大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代15N14N

半保留復(fù)制由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。結(jié)果分析---半保留復(fù)制一個DNA復(fù)制n次形成：1.DNA的分子總數(shù)：２ｎ2.含15N/15N的分子：無3.含14N/15N的分子：2/2n4.含14N/14N的分子：1–2/2n5.含15N的脫氧核苷酸鏈：2/2n·2=1/2n6.含14N的脫氧核苷酸鏈：1–1/2n7.含14N的DNA：全部8.復(fù)制n次需A：（2n–1)·A9.第n次需A：2n/2·A——有絲分裂間期——減數(shù)第一次分裂間期1.DNA復(fù)制發(fā)生在什么時期？2.DNA復(fù)制發(fā)生的場所—細胞核細胞分裂間期3、復(fù)制的過程解旋以母鏈為模板進行堿基配對形成兩個新的DNA分子邊解旋邊復(fù)制DNA復(fù)制的原則——堿基互補配對DNA復(fù)制的特點——半保留復(fù)制由此可總結(jié)出：模板——DNA的每一條母鏈原料——游離的4種脫氧核苷酸能量——ATP

酶——解旋酶、DNA聚合酶等4、復(fù)制的過程的基本條件DNA復(fù)制的準確性如何保障？獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供模板堿基互補配對原則使復(fù)制準確無誤DNA復(fù)制的意義？使遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段P55資料1大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。帶有纖毛的大腸桿菌一、證明基因與DNA關(guān)系的實例大腸桿菌一個DNA上含有多個基因。說明基因是一段DNA。資料2生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蟄的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段---綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。說明基因是特定的DNA片段，可拼接到其他生物的DNA上去，有遺傳效應(yīng),可獨立起作用

基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達，所以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。資料3人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。并不是隨便一段DNA就稱為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-----TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---基因基因非基因片段資料4不少人認為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常。

沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能控制生物的性狀(功能單位)。結(jié)論：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位.綜合上述資料，請你給基因下個定義？遺傳效應(yīng)：指能夠直接指導(dǎo)或間接調(diào)控蛋白質(zhì)合成想一想二:DNA片段如何蘊藏遺傳信息?4種堿基的排列順序蘊藏著遺傳信息.三:DNA的特點:多樣性、特異性、穩(wěn)定性。假如決定臉型的一個基因只有17個堿基對組成，那么這種排列有多少種可能？417種。大約為172億種。

基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息，而基因中脫氧核苷酸的排列順序又導(dǎo)致了控制不同性狀的基因之間的差別。

歸根到底，生物性狀的遺傳就是基因通過四種脫氧核苷酸的序列來傳遞和表達信息的。四、基因和遺傳信息的關(guān)系？①從基因在染色體(染色質(zhì))上的關(guān)系看：基因在染色體上具有一定的位置，并且呈線性排列?；蚺c染色體的行為具有一致性。

基因與染色體(染色質(zhì))、DNA、性狀、遺傳信息的關(guān)系？小結(jié)：②從基因與DNA的關(guān)系看：每個DNA分子上有許多基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(DAN片段不一定是基因)。③從基因與性狀的關(guān)系看：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。④從基因與遺傳信息的關(guān)系看：

基因的脫氧核苷酸的排列順序包含著遺傳信息。

對于某個基因來說，其“順序”是固定的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體每個染色體上有一個DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序