第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

1、第二節(jié)第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 制作人制作人 :蘭守金蘭守金 河北省灤縣第二中學(xué)河北省灤縣第二中學(xué) 物質(zhì)物質(zhì)基本單位基本單位 組成成分組成成分生物的遺生物的遺傳物質(zhì)傳物質(zhì)絕大多數(shù)絕大多數(shù)生物的遺生物的遺傳物質(zhì)傳物質(zhì)某些病毒某些病毒的遺傳物的遺傳物質(zhì)質(zhì)核酸核酸DNARNA 核苷酸核苷酸脫氧核脫氧核苷酸苷酸核糖核核糖核苷酸苷酸五碳糖、磷酸、五碳糖、磷酸、含氮堿基含氮堿基脫氧核糖脫氧核糖、磷酸、磷酸、含氮堿基含氮堿基核糖核糖、磷酸、磷酸、含氮堿基含氮堿基（1）DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)（2）堿基互補(bǔ)配對原則及其重要性）堿基互補(bǔ)配對原則及其重要性（3）DNA分子的多樣性分子的多樣

2、性（4）DNA復(fù)制的過程及特點復(fù)制的過程及特點本節(jié)聚焦： 這是20世紀(jì)繼愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論之后的又一劃時代發(fā)現(xiàn)，它標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入分子的層次。因為這項“生物科學(xué)中最具有革命性的發(fā)現(xiàn)”，兩位科學(xué)家獲得了1962年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。 1953年，美國科學(xué)家沃森（JD.Watson，1928）和英國科學(xué)家克里克（F.Crick，19162004），共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA平面結(jié)構(gòu)基本單位基本單位：脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸1、DNA的化學(xué)組成基本單位：基本單位：P脫氧核糖含氮堿基磷酸脫氧核糖含氮堿基脫氧核苷酸

3、脫氧核苷酸元素組成：元素組成： C H O N P 組成脫氧核苷酸的堿基堿基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（）鳥嘌呤（G）因此，脫氧核苷酸也有因此，脫氧核苷酸也有4種種腺膘呤脫氧核苷酸腺膘呤脫氧核苷酸A胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸C鳥瞟呤脫氧核苷酸鳥瞟呤脫氧核苷酸GT胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸很多個脫氧核苷酸聚合成為很多個脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸（脫氧核苷酸（DNA)鏈鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA平面結(jié)構(gòu)DNA立體結(jié)構(gòu)磷酸、脫氧核糖 交替連接 構(gòu)成基基本骨架本骨架；堿基；2條鏈上的堿基通過氫鍵氫鍵形成堿基對堿基對3.內(nèi)側(cè):2.外側(cè)：

4、1.由2條鏈按反向平行方反向平行方式式盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)；2、DNA的立體結(jié)構(gòu)特點堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則 A與與T配對；配對； G與與C配對配對TTGGCC TAAACCGGATAT之間形成之間形成2個氫鍵個氫鍵CG之間形成之間形成3個氫鍵個氫鍵DNA堿堿基基互互補(bǔ)補(bǔ)配配對對情情況況圖圖解解在雙鏈在雙鏈DNA分子中，分子中，注意注意:兩條鏈之間的脫氧核苷酸數(shù)目相等兩條鏈之間的脫氧核苷酸數(shù)目相等,即兩條即兩條鏈之間的堿基、脫氧核糖和磷酸數(shù)目對應(yīng)相等鏈之間的堿基、脫氧核糖和磷酸數(shù)目對應(yīng)相等注意：在單鏈注意：在單鏈DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C同理同理,

5、一條鏈中堿基一條鏈中堿基G的數(shù)量等于另一條鏈的數(shù)量等于另一條鏈中堿基中堿基C的數(shù)量（的數(shù)量（G=C）一條鏈中堿基一條鏈中堿基A的數(shù)量等于另一條鏈的數(shù)量等于另一條鏈中堿基中堿基T的數(shù)量（的數(shù)量（A=T）；）；答：答：DNA通過通過堿基對的排列順序堿基對的排列順序 （即為脫氧核苷酸的排列順序）（即為脫氧核苷酸的排列順序） 儲存大量的遺傳信息儲存大量的遺傳信息思考題：思考題：DNA是遺傳物質(zhì)，儲存著大是遺傳物質(zhì)，儲存著大量的遺傳信息，那么量的遺傳信息，那么DNA是通過什么儲是通過什么儲存大量的遺傳信息？存大量的遺傳信息？DNA分子特性分子特性每個每個DNA分子的脫氧核苷酸的數(shù)目不分子的脫氧核苷酸的數(shù)

6、目不 同，同，堿基對的排列順序千變?nèi)f化堿基對的排列順序千變?nèi)f化( (若有若有n n對對堿基堿基, ,排列方式有排列方式有4 4n n ) )特異性：特異性：具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)多樣性：多樣性：每個每個DNA分子具有分子具有堿基對的堿基對的特定的排列特定的排列 順序順序遺傳的穩(wěn)定性：遺傳的穩(wěn)定性：知知識識體體系系五種元素：五種元素：三種物質(zhì)：三種物質(zhì)：四種單位：四種單位：兩條單鏈：兩條單鏈：空間結(jié)構(gòu)：空間結(jié)構(gòu)：C、H、O、N、P磷酸、脫氧核糖、含氮堿基磷酸、脫氧核糖、含氮堿基腺嘌呤脫氧核苷酸（腺嘌呤脫氧核苷酸（A）鳥嘌呤脫氧核苷酸（鳥嘌呤脫氧核苷酸（G）胞嘧啶脫氧核苷酸（胞嘧

7、啶脫氧核苷酸（C）胸腺嘧啶脫氧核苷酸（胸腺嘧啶脫氧核苷酸（T）兩條脫氧核苷酸鏈兩條脫氧核苷酸鏈雙螺旋雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)小結(jié)的結(jié)構(gòu)小結(jié)1、下列關(guān)于脫氧核苷酸各成分間連接關(guān)系，正確的是、下列關(guān)于脫氧核苷酸各成分間連接關(guān)系，正確的是（ ）A、磷酸、磷酸脫氧核糖脫氧核糖堿基堿基B、磷酸、磷酸核糖核糖堿基堿基C、磷酸、磷酸堿基堿基脫氧核糖脫氧核糖D、脫氧核糖、脫氧核糖磷酸磷酸堿基堿基A2、DNA分子的四種脫氧核苷酸的不同，取決于（分子的四種脫氧核苷酸的不同，取決于（ ）A、五碳糖不同、五碳糖不同 B、含氮堿基的種類、含氮堿基的種類C、磷酸分子的多少、磷酸分子的多少 D、堿基對的排列順序、堿基對的排列順序

8、B3、DNA分子的多樣性和特異性是由下列哪項決定的分子的多樣性和特異性是由下列哪項決定的（ ）A、堿基對的排列順序、堿基對的排列順序 B、DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)C、DNA的復(fù)制的復(fù)制 D、DNA復(fù)制所遵循的堿基互補(bǔ)配對原則復(fù)制所遵循的堿基互補(bǔ)配對原則ADNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系 規(guī)律一：雙鏈規(guī)律一：雙鏈DNA分子中分子中：也即是：也即是：A+G/T+C=A=T，G=C；即即A+G=或或A+C=T+G，=1T+C所以：所以：（A+G）占整條）占整條DNA鏈堿基總數(shù)的鏈堿基總數(shù)的同理同理:（T+C）% 也等于也等于50%50%注意：注意：A+TG+C，A+T/G+CG+C/A+

9、T1 即：二個互補(bǔ)堿基相等。即：二個互補(bǔ)堿基相等。A+C/T+G思思 考考 題題1、某生物細(xì)胞、某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占分子數(shù)占18%，則鳥嘌呤的分子數(shù)占，則鳥嘌呤的分子數(shù)占 32%或者或者：A+G=T+C=50%A+G=T+C=50% 結(jié)論：兩個非互補(bǔ)配對堿基之和占結(jié)論：兩個非互補(bǔ)配對堿基之和占DNA堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的50%因為因為A=T=18%A=T=18%， 所以所以G+C=G+C=答：又因為又因為G=CG=C，A=18%A=18%，所以，所以G=50%-18%=32%G=50%-18%=32%所以所以A+T=36%A+T=36%；100%-

10、36%=64%100%-36%=64%因此因此G=C=32%G=C=32%2、構(gòu)成雙鏈、構(gòu)成雙鏈DNA分子的四種堿基之間分子的四種堿基之間的關(guān)系，下列哪項因物種而異（的關(guān)系，下列哪項因物種而異（ ）A、（、（A+C）/（T+G） B、（、（A+G）/（T+C）C、（、（A+T）/（G+C） D、A/T或或G/CC3 3、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在AGAG時，時，雙鏈雙鏈DNADNA分子中，下列四個式子正確的是分子中，下列四個式子正確的是（ ）A A、A+T=G+C BA+T=G+C B、A+C=G+C A+C=G+C C C、A+C=T+C DA+C=T+C D、A+C

11、G+TA+CG+TC C4、某生物細(xì)胞、某生物細(xì)胞DNA分子堿基中，腺嘌呤的分分子堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占子數(shù)占22%，那么，胞嘧啶的分子數(shù)占（，那么，胞嘧啶的分子數(shù)占（ ） A、11% B、22% C、28% D、44%C C5、某、某DNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤520個，占堿基總數(shù)個，占堿基總數(shù) 的的20%，該，該DNA分子中含胞嘧啶（分子中含胞嘧啶（ ） A、350個個 B、420個個C、520個個 D、780個個D因為雙鏈中：因為雙鏈中：A+C=50%。規(guī)律二：雙鏈規(guī)律二：雙鏈DNA分子中分子中：一條鏈中的一條鏈中的A+T=另一條鏈中的另一條鏈中的T+A （ A1+T1=T2+A2）

12、同理：同理： 一條鏈中的一條鏈中的G+C=另一條鏈中的另一條鏈中的C+G （G1+C1=C2+G2）A1A1C1C1G1A1T1T2T2G2G2C2T2A21鏈鏈2鏈鏈規(guī)律三：在規(guī)律三：在DNADNA兩條互補(bǔ)鏈之間：兩條互補(bǔ)鏈之間：DNA分子中的一條鏈中的（分子中的一條鏈中的（A+G）/（T+C）或）或（A+C）/（T+G）（兩堿基不互補(bǔ)）的比值是）（兩堿基不互補(bǔ)）的比值是另一條互補(bǔ)鏈的這個比值的倒數(shù)。另一條互補(bǔ)鏈的這個比值的倒數(shù)。理由是一條鏈的理由是一條鏈的A+G的比率正好是另一互補(bǔ)的比率正好是另一互補(bǔ)鏈的鏈的T+C的比率。的比率。若（若（A1 1+T1 1）/（G1 1+C1 1）=k，則

13、（則（A2 2+T2 2）/（G2 2+C2 2）=k。設(shè)一條鏈的（設(shè)一條鏈的（A1 1+G1 1）/（T1 1+C1 1）=k，其互補(bǔ)鏈的其互補(bǔ)鏈的A2 2+G2 2/T2 2+C2 2=1/k。6 6、若、若DNADNA分子的一條鏈中（分子的一條鏈中（A+TA+T）/ /（C+GC+G）=a=a，其互補(bǔ)鏈中該比值為（其互補(bǔ)鏈中該比值為（ ）A A、a Ba B、1/a C1/a C、1 D1 D、1-1/a1-1/a7 7、一個、一個DNADNA分子中一條鏈上（分子中一條鏈上（A+CA+C）/ /（T+GT+G）=0.4,=0.4,那么，它的另一條鏈和整個那么，它的另一條鏈和整個DNADN

14、A分子中分子中（A+CA+C）/ /（T+GT+G）的比例是（）的比例是（ ）A A、0.40.4和和0.6 B0.6 B、2.52.5和和0.40.4C C、0.60.6和和1 D1 D、2.52.5和和1.01.08 8、雙鏈雙鏈DNADNA分子中的分子中的ATCG=1436ATCG=1436，則另一條鏈中同樣的堿基比為（則另一條鏈中同樣的堿基比為（ ） A A、4163 B4163 B、6341 6341 C C、6413 D6413 D、31643164A AA AD D規(guī)律四：整個規(guī)律四：整個DNADNA分子與其包含的兩條鏈：分子與其包含的兩條鏈：1 1鏈的（鏈的（A+TA+T）或（

15、）或（G+CG+C）= =2 2鏈的（鏈的（A+TA+T）或（）或（G+CG+C） =1/2=1/2雙鏈的（雙鏈的（A+TA+T）或（）或（G+CG+C）即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=總（總（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=總（總（G+C）%規(guī)律五：重要公式：規(guī)律五：重要公式： 在雙鏈在雙鏈 DNADNA分子的一條鏈中分子的一條鏈中，A+TA+T（即互補(bǔ)堿基）（即互補(bǔ)堿基）的和占該鏈的堿基比率的和占該鏈的堿基比率等于另一條鏈中等于另一條鏈中A+TA+T的和占該鏈的堿基比的和占該鏈的堿基比率，還等于雙鏈率，還等于雙鏈DNADNA分子中分子中A+TA+T的和占整的和占整個個DNADNA分子的堿基比率分子的堿基比率。9、DNA中中G+C=46%，又知該，又知該DNA分子的一分子的一條鏈中條鏈中A占占28%，那么，另一條鏈中，那么，另一條鏈中A占該占該鏈全部堿基的（鏈全部堿基的（ ） A、26% B、24% C、14% D、11%A單鏈的單鏈的G1+C1=46%，則則A1+T1=1-46%