第三章基因的本质摘要.ppt
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DNA分子的结构 讨论1: 1.沃森和克里克在构建DNA模型过程中,利用了他人的哪些经验和成果?又涉及到哪些学科的知识和方法?而这些,对你理解生物科学的发展以及和各学科的联系有什么启示? 2. 沃森和克里克在构建模型的过程中,出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的? 3. 沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,作为科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。他们这种工作方式给予你哪些启示? 碱基互补配对原则:碱基之间一一对应的关系 A与T配对; 2、DNA的立体结构特点 拓展题: 你能根据碱基互补配对原则,推导出相关的数学公式吗?推导后,尝试进一步总结这些公式,从中概括出一些规律。 ∵ A = T ,G = C ∴ A + G = T + C ∴ A + G T + C ( ) ( ) 二、DNA半保留复制的实验证据 要分析DNA的复制究竟是半保留复制的还是全保留的,就需要区分亲代与子代的DNA。 练习: 1958年Meselson-Stahl的实验 3、人类基因组计划测定的是24条染色体(22条常染色体+X+Y)上的DNA的碱基序列。其中,每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对,其中,构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 进一步明确基因是DNA的片段(基因碱基对总数占DNA碱基对总数很少的一部分) 三.复制的过程 1.复制的条件 1956年(美)康贝尔 4种脱氧核苷酸、Mg2+ DNA聚合酶 DNA分子片段 ATP DNA人工合成系统 复制时需要 模板—DNA两条链 原料—4种游离的脱氧核苷酸 能量—ATP 酶—解旋酶和DNA聚合酶等 2.复制的时间 有丝分裂的间期 减数第一次分裂前的间期 3.复制的场所 4.复制的特点: 5.复制的方式: 主要在细胞核内 边解旋边复制 半保留复制 6.DNA分子准确的保证 独特的双螺旋结构提供精确模板 碱基互补配对保证准确复制 三、DNA复制的过程 ①解旋:在解旋酶的作用下,双链螺旋的DNA打开氢键,解开成为两条单链,每条单链均作为模板合成新的DNA。 ②合成:以二条母链为模板,四种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对原则合成为二条新的子链。 ③复旋:一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子。 DNA分子复制的意义 DNA分子的半保留复制,使子代DNA与亲代DNA具有完全相同的脱氧核苷酸排列顺序,遗传信息稳定地从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。 DNA分子的半保留复制,并不意味着复制时毫无差错,否则,自然界便没有了变异,生物界就不会向前发展。 DNA复制的计算 1.计算产生子代DNA数 2---4---8-----2N N为复制的次数 2.子代DNA分子中含有原来最初亲代DNA链的DNA分子数,以及它占总DNA分子数的比例. 2个 = 1/2N-1 3.最初亲代的链占全部子代DNA总链数的比例 1 2N 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 基因=DNA吗? 基因和DNA有什么关系呢? 一、用实例说明基因与DNA的关系 1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4700000个碱基对,在DNA分子上分布着4400个基因,每个基因的平均长度约为1000个碱基对。 问题:计算所有基因的碱基对总数的比例。 推理: 全部基因的碱基对总数只是DNA碱基对总数的一部分,因此,基因是DNA的片段。 推理: DNA的结构模式图 从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构 放大 DNA的空间结构 A A A T T T G G G G C C C A T C 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 碱基对 另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。 A T G C 氢键 A A A T T T G G G G C C C A T C (1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C (1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。 DNA分子的结构特点 A A A T T T G G G G C C C A T C 你知道右图DN
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