DNA的结构复制基因

外显子：能转录、能编码蛋白质的序列 编码区： 内含子：能转录、不能编码蛋白质的序列
非编码区： 不能转录、不能编码蛋白质，有调控
遗传信息表达的核苷酸序列，包括编 码区上游的RNA聚合酶的结合位点。
脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系
下图为真核生物染色体组成，1—11分别指什么？
1 1 调 控 编码区 编码 8 多 9 个10 染色体 11 组 成
例3、分析一个DNA分子时，其一条链上 A+C/T+G = 0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中的比例分 别是（ D ）。 A、0.4和0.6 B、2.5和0.4 C、0.6和1 D、2.5和1
例4、若DNA分子的一条链中（A+T）/（G+C）=a， 则其互补链中该比值为（ A ） A、a B、1/a C、1 D、1-1/a
C
A.11％
B.22％
C.28％
D.44％
例2、一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的 46％，该DNA分子的一条单链中，A 和C分别占该 单链的28％和24％，则该DNA分子的另一条单链 中，A和C分别占这一单链的百分比是多少？ A A．26％、22％ C．14％、11％ B． 24％、28％ D．11％、14％
脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几
次（是第几代）（
B）
A．三次（第四代） B．四次（第五代）
C．五次（第六代） D．六次（第七代）
6.把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转 移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一 次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复 制两次后，细菌DNA组成分析表明（ B ） A.轻氮型，重氮型 B.轻氮型,中间型
例2、某双链DNA分子共有含N的碱基1400个，其中一条 单链上（A+T）/（C+G）=2/5，问：该DNA分子第2次复 制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（ B ） A、600个 B、400个 C、200个 D、100个
某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200
个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的
第n次复制需游离的该碱基数为: 2n+1 X 2 X m 2
二代
14N 15N 15N15N 15N15N 15N 14N
=（2n-1）X m
例1、具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含60 个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧 啶脱氧核苷酸（ C ） A、40个 B、80个 C、120个 D、160个
C.中间型，重氮型
D.轻氮型,轻氮型
复制过程
解旋： 解旋酶催化 模板 同时进行
合成: 以母链为模板进行碱基配对 （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）
复旋
复制后的DNA: 母链（旧链） 组成 子链（新链）
新 链 合 成 的 方 向 ：
DNA复制的过程
边解旋边复制
3′
5
2. DNA复制的过程
脱氧 核糖 磷酸二酯键 磷酸
含氮碱 基
脱一个H2O
脱氧 核糖
含氮碱 基
1953年沃森和克里克建构DNA的双螺旋结构模 型 C5
1. 脱氧核糖 C3 C2 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段
基因：是控制生物性状的遗传的结构和功能单位，是具有遗传效 应的DNA分子片段，基因染色体上呈线性排列。 1）基因的结构：
A、原核细胞基因的结构：
编码区
启动子 复制原点 抗生素基因 终止子
基因：是控制生物性状的遗传的结构和功能单位，是具有遗传效 应的DNA分子片段，基因染色体上呈线性排列。 1）基因的结构： B、真核细胞基因的结构：
技术：同位素标记法，离心法 方法：将普通的大肠杆菌（DNA含14N）放在含15N的培养液培养， 繁殖两代，并分别提取亲代、一代、二代大肠杆菌的DNA离心处 理。 亲代
14N 14N
半保留复制的实验证据
某DNA 分子含某种碱基m个， 经过n次复制需游离的该碱基数 为: （2n –1）X m
一代
14N 15N 15N 14N
C3
C3
C5
A C A A C G
T G T T G C
DNA分子的结构特点
5种元素→ 4种脱氧核苷酸→ 3类物质→2条链→1种结构 （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。 （3）两条链上的碱基通 过氢键连结起来，形成碱 基对，且遵循碱基互补配 对原则。
叶绿体、原核生物的拟核和质粒中。 （4）条件： 模板、原料、能量、酶、一定的温度和 适宜的pH等。 DNA的双螺旋结构和碱基互 （5）复制的“精确性”： 补配对原则。 受外界各种因素的影响，也可 （6）复制的“差错性”： 能发生差错，这是生物遗传和 变异的物质基础和根本原因。
（7）过程： 解旋→合成→复旋。 （8）特点：边解旋边复制；半保留复制。 （9）意义： 使遗传信息从亲代传递给子代，从而
以下是沃森和克里克构建DNA模型的过程，参考下列材料作答． 材料一、当时已有的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位 连接而成的长链，呈双螺旋结构，碱基位于螺旋的内部，数量巨 大，于是他们设想：A与A、T与T、G与G、C与C配对． 材料二、1952年他们得到了一个重要信息：A的量总是等于T的量， G的量总是等于C的量． 材料三、后来进一步分析得知：碱基A和G是双环化合物（分子直 径大），而碱基C和T是单环化合物（分子直径小）．于是他们改 变配对方式，让A与T配对，G与C配对，最终构建出正确的DNA模 型．该模型两条链之间的距离相等，分子结构稳定． （1）“碱基之间以相同碱基进行配对”的设想为什么不合理？ 第一，不能保证A的量总是等于T的量，G的量总是等于C的量； 第二，不能保证两条链之间的距离相等。 （2）用一句话阐明基因与DNA的关系 基因是有遗传效应的DNA片段 （3）DNA为什么能够作为遗传物质？ ①分子结构比较稳定（或DNA结构具有稳定性）；
例1、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。 解：已知 DNA： A+T A+T+C+G 54% G1 DNA1： A1+T1+C1+G1 22% G2 求：DNA2： A2+T2+C2+G2
A
A. 1/4 、1/8
C. 1/4 、1/16
B. 1/2、1/4
D. 1/8、1/8
4 由 15N标记细菌的DNA，然后又将 14N来供给这种 细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连 续分裂三次产生了八个新个体，它们中含 14N链与 15N链的DNA的比例是 A A、4：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1
-2
一代
14N 15N 15N 14N
含母链14N的DNA分子数： 2 只含母链14N的DNA分子数： 0 含子链15N的DNA分子数：2n 只含子链15N的DNA分子数：2n-2
二代
14N 15N 15N15N 15N15N 15N 14N
现有15N标记的一个DNA分子放在含有14N 的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子 占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单 链的比例依次是
DNA分子的结构
一、DNA建构
组成DNA分子的基本单位是 脱氧核苷酸 。
1分子脱氧核苷酸 = 1分子磷酸 + 1分子脱氧核糖 +1分子含氮碱基. 磷酸
C5
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
C4 脱氧 核糖 C2 C
3
C1
碱基 G C A T
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
磷酸
A
G
T
C
DNA分子的特性：
主链：磷酸与脱氧核糖交替排列作为基 ①稳定性： 本骨架稳 定 不变。 碱基对：严格遵循碱基配对原则。 ②多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 一个DNA分子有4000个碱基对，可能的碱 基排列方式有 44000 种。 ③特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基 对的排列顺序肯定不同。 遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息。
第三节 DNA的复制
一、对DNA分子复制的推测
全保留复制
半保留复制
技术：同位素标记法，离心法 方法：将普通的大肠杆菌（DNA含14N）放在含15N的培养液培养， 繁殖两代，并分别提取亲代、一代、二代大肠杆菌的DNA离心处 理。
分子总数：
半保留复制的实验证据
2n
亲代
14N 14N
脱氧核苷酸链总数： n+1 2 母链数：2 子链数：2n+1
=
=
=？
G2
=C=
1
1-G1-(A1+T1)
=24%
例2、已知在DNA分子中的一条链（A+G）/（T+C）=m， 求（1）在另一互补链中这一比例是多少？ （2）这个比例关系在整个分子中又是多少？ 解：已知 DNA1： A1+G1 T1+C1 A2+G2 求：DNA2： T2+C2 DNA： A+G T+C
2
3
5
6 7
已知某多肽链的相对分子质量为10320,每个氨基 酸的平均相对分子质量为120.那么形成这条肽链需 要氨基酸的个数和脱去水的质量各为 A.100和1800 B.100和1782
C
C.101和1800
D.101和1782
如果每个脱氧核苷酸的平均相对分子质量为300. 那么合成该多肽化合物的基因的相对分子质量约 为多少? D A.12120 B.90900 C.181800 D.170928
DNA1：
DNA2：
A1
A2
T1
T2
C1
C2
G1
G2 A2+T2 A2+T2+C2+G2 C2+G2 A2+T2+C2+G2
单双链信息转化： A+T A+T+C+G C+G A+T+C+G
=
A1+T1 A1+T1+C1+G1 C1+G1 A1+T1+C1+G1
=
=
=
解题技巧之一：DNA中碱基数量计算问题 技巧：正确理解并表示题中信息
= m = ?
= ?
练习1：一条双链DNA分子，C+G占全部碱基的44%，其中一条链的 碱基中，26%是A，20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全 部碱基的百分比及双链DNA分子中碱基A所占的比例是 B A.28%和22%、28% B.30%和24%、28% C.26%和20%、24% D.30%和24%、28%
每个染色体上有一 个 或 两 个 DNA 分 子 每个DNA分子 上有许多基因
基因：是控制生物性状的遗传的结构和功能单位，是具有遗传效 应的DNA分子片段，基因染色体上呈线性排列。 1）基因的结构：
A、原核细胞基因的结构：
能转录为信使 RNA，进而指 编码区：导蛋白质的舍 成。
非编码区： 不能转录为信 使RNA，不能 编码蛋白质。
复制起始点
5 3
复制起始点 复制叉 复制叉

3 5
3 5 5 3
引物
5 3
3 5
多个复制起点可以提高复制速率
复制起点
DNA分子的复制小结： （1）概念： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 （2）时间： 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。 （3）场所： 主要在细胞核中，其次是在线粒体、
练习2：已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、
双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病
毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该
（ A ）
A．分析碱基类型，确定碱基比例
B．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
C．分析碱基类型，分析核糖类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
例1、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的 分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占：
②碱基数量巨大，能够贮存足够量的遗传信息（或DNA结构具有多样性）；
③碱基互补配对，能够精确地进行复制。
解题技巧之一：DNA中碱基数量计算问题 技巧：正确理解并表示题中信息
例1、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。 DNA双链信息： A=T C=G
保持遗传信息的连续性；由于复制发 生差错而出现基因突变，从而为生物 进化提供选择材料。
环状DNA复制
环状DNA复制
复制起点
2种不同的复制模型
基因是具有遗 传效应的DNA片 段
染色体是DNA的 染色体 主要载体 DNA是主要的 遗传物质
DNA
基因是有遗传 基因 效应的DNA片 每个基因由许多脱 断 氧核苷酸组成 基因中的脱氧核 苷酸排列顺序代 脱氧核苷 酸 表着遗传信息