DNA分子的结构和复制.ppt

第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 二、DNA分子的结构和复制 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 2011 学海引航 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 课标定位课标定位 1理解并掌握DNA分子双螺旋结构的特 点。 2了解DNA的化学组成。 3理解DNA分子复制的过程、条件、特 点及意义。 4掌握运用碱基互补配对原则分析问题 的方法。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 情境导引情境导引 北京奥运会会徽“中国印舞动的北京”，将中国传统的印 章和书法等艺术形式与体育运动特征结合起来，巧妙地 勾画出一个向前奔跑、舞动着迎接胜利的人形。 要将这枚会徽复制成两个印章(由于时间紧迫，由两个人 手工刻制)：一个送交国际奥委会，一个留在中国。 想一想，如何才能将两个印章做得一模一样?做成后又 怎样验证这两个印章的相似程度? 提示：两枚会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制 造模型，并按模型制作会徽；验证的最简单的方法是： 将两个印章的图形盖在白纸上进行比较。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 基础知识梳理 一、DNA分子的结构 化 学 组 成 化学组成元素组成：_ C、H、O、N、P 基本单位： 脱氧核苷酸 _ 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 腺嘌呤（A） _（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 鸟嘌呤 聚合 脱氧核苷酸长链 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 空间结构 规则 的双 螺旋 结构 两条_长链反向平行盘旋而成 外侧的基本骨架由_和_ 交替连接而成， 碱基排列在内侧 两条长链上的碱基通过_按碱基互 补配对原则 形成碱基对（AT，GC） 脱氧核苷酸 脱氧核糖磷酸 氢键 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 特 点 特点稳定性：DNA中_和_交替排列 方式固定 不变，两链之间碱基互补配对及形成氢键的方 式固定不变 多样性：是因为DNA分子中碱基对_多种 多样 特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基数 目及特定的_，因而具有特定的 生理功能 脱氧核糖磷酸 排列顺序 碱基排列顺序 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 二、DNA分子的复制 1.概念：以_DNA分子为模板合成子代 DNA分子的过程。 2.时间：_和_的间期 。 3.场所：细胞核是DNA复制的主要场所。 4. 模板：DNA的两条链 原料：4种游离的_ 条件 能量：_ 酶：解旋酶、聚合酶、连接酶等 亲代 有丝分裂减数第一次分裂 脱氧核苷酸 ATP 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 5.过程：_盘绕形成子代DNA 分子。 6.结果：形成两个完全相同的DNA分子，每个子 代DNA分子是由_与其对应的母链盘绕而成。 思考 若DNA分子在复制时出现了差错，则会对后代 DNA产生什么影响？ 解旋合成子链 子链 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 7.特点：边解旋边复制、_。 8.准确复制的原因 （1）独特的双螺旋结构为复制提供_。 （2）_原则，能够使复制准确无误。 9.意义：使_从亲代传给子代，从而保持了遗 传信息的_。 【提示】产生的子代DNA与亲代DNA的碱基排列顺序 出现差异，从而使子代DNA中的遗传信息发生改变。 半保留复制 模板 碱基互补配对 遗传信息 连续性 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 核心要点突破 一、DNA分子的结构剖析 1元素组成：C、H、O、N、P。 2基本单位 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【特别提醒】与碱基相连的是1号碳原子， 与磷酸相连的是5号碳原子。 脱氧核苷酸有4种，取决于碱基的种类。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 3平面结构 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (1)一条脱氧核苷酸单链中，一分子脱氧核苷酸中的 脱氧核糖上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中 的磷酸通过磷酸二酯键相连接。 (2)两条单链之间配对的碱基以氢键相连，A与T之 间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此C 、G含量越多，DNA分子越稳定。 【特别提醒】配对的两个脱氧核苷酸方向相反， 尤其要注意脱氧核糖的位置。 脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 4空间结构：双螺旋结构 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (1)两链反向平行。 (2)两链之间靠碱基对连接。 DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核 苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋。 5DNA分子结构的特点 (1)稳定性 原因：DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋 成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧， 构成基本骨架，这种顺序稳定不变。 DNA分子双螺旋结构之间为碱基对，形成氢键，从 而维持双螺旋结构的稳定。 DNA分子之间对应的碱基严格按照碱基互补配对原 则进行配对。 (2)多样性 原因：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样。 (3)特异性 原因：每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序 。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 即时突破即时突破 1如图是DNA分子结构图： 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (1)写出图中各序号所代表的结构： _；_；_； _；_。 (2)图中脱氧核苷酸的数量为_个，碱基对有 _个。 (3)如果将细胞培养在含15N的培养液中，图中所示的 _处可以测到15N。(填序号) (4)如果将细胞培养在含有32P的培养液中，图中所示 的_处可以测到32P。(填序号) 答案：(1)磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 脱氧核苷酸 氢键 (2)8 4 (3) (4) 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 二、DNA的碱基比率及数量计算 1碱基互补配对原则：AT，GC，即 2碱基计算的一般规律 (1)规律一：一个双链DNA分子中，根据 碱基互补配对原则有： 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 简记为“双链中，不配对碱基之和占总数一 半；不配对两碱基之和的比值为1”。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【特别提醒】在一个双链DNA分子中，若求 某碱基在其中一条链中所占比例的最大值， 则需此碱基都集中在这一条链中。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 即时突破即时突破 2已知双链DNA分子中的一单链中 m，求： (1)在其互补链中的上述比例是_，据此可得结 论_ 。 (2)在整个DNA分子中上述比例为_，据此可得 结论_ 。 如果在一单链中， n时，求： (3)在其互补链中的上述比例是_。 (4)在整个DNA中上述比例为_。 据(3)和(4)可得结论_ 。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 三、DNA分子复制的特点及有关计算 1特点 (1)边解旋边复制：即解旋合成子链子链与模板链 盘旋成双螺旋结构。 (2)半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了 原来DNA分子中的一条链(模板链)。 2一个DNA分子复制n次后的数量计算 (1)DNA分子数 子代DNA分子数：2n个。 含有亲代DNA链的子代DNA分子：2个。 不含亲代链的子代DNA分子数：(2n2)个。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (2)脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n1条。 亲代脱氧核苷酸链数：2条。 新合成的脱氧核苷酸链数：(2n12)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个： 经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m(2n1)个。 在第n次复制时，共需消耗该脱氧核苷酸m2n1个 。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 3若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代) ，转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结 果分析如下表： 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 01全在 下部 100210 12全在 中不 0104 24 中部 ， 上部 08 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 38 中部, 上部 016 n2n 中部， 上部 0 （或 ) 2n+1 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【特别提醒】DNA复制过程中，只要DNA发生 复制，则子代DNA中一定含培养基中的元素。 DNA复制次数越多，含培养基中元素的链占的 比例越大，而含被标记元素的DNA或链永远只有 2个或2条。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 即时突破即时突破 3某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总 数的34%。若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧 啶脱氧核苷酸分子个数为( ) A330 B660 C990 D1320 解析：选C。该DNA片段共有碱基50021000个， 已知(AT)/1000100%34%，所以CG 1000(134%)/2330。复制2次后共有4条DNA片 段，其中相当于有3条是新合成的，所以需要游离的 胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为3303990。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 经典例题透析 类型一类型一 DNA分子的结构特点 (2010年泰安市高二期末)下面关于DNA分 子结构的叙述中错误的是( ) A每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸 B每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧 核糖 C每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数 D双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一 定会同时含有40个鸟嘌呤 例例1 1 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【解析】考查脱氧核苷酸分子中三个组成部分的 连接方式、碱基互补配对原则以及学生的判断分 析能力。脱氧核苷酸分子的连接方式应为 ，因而B项错误。 【答案】 B 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 类型二类型二 DNA分子中碱基 的计算 已知某DNA分子中四种碱基的比例是G与 C之和占全部碱基总数的46%，其中一条链(称H链 )的碱基中，28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。问与 H链对应的H链中，腺嘌呤和胞嘧啶占该链全部碱 基总数的百分比分别是( ) A22%、28% B24%、26% C26%、24% D28%、22% 例例2 2 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 【解析】因为(AC)H28%22%50%， 所以(AC)H(GT)H150%50%， 又因为(GC)H46%， 所以CHGH(GC)HCH46%22%24%， 故AH(AC)HCH50%24%26%。 【答案】 C 【题后反思】解决此类题要分三步进行： 搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分 子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。 画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求 的碱基。 根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 类型三类型三 DNA分子的半保留复制特点 含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同 ，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺 乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养 数代后得到G0代细胞。然后将此代细胞移至含有32P磷 酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别 得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出 DNA，经密度梯度离心后，得到结果如图所示。由于 DNA相对分子质量不同，因此在离心管内的分布不同 。若分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置 ，请回答： 例例3 3 第六章 遗传和变异 基础知识梳理核心要点突破 经典例题透析随堂即时巩固课时活页训练 上 页下 页 (1)G0、G1、G2三代 DNA离心后的试管分 别是图中的： G0_， G1_， G2_。 (2)G2代在三条 带中DNA数的比例是 _。