高考生物（苏教版）一轮配套课件：第18讲DNA的结构和DNA的复制.ppt

第18讲 DNA的结构和DNA的复制,第六单元 遗传的物质基础,2015高考导航,1沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏，2C)( ) 2DNA分子中，AT碱基对的数量越多，DNA分子越稳定 ( ) 3DNA复制就是基因表达的过程( ) 4DNA复制过程中先解旋或复制( ),5DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链形成新的DNA双链( ) 6DNA的复制有可能出现“差错”( ) 7DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的( ) 8两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对( ),一、DNA分子的结构,巧记 借图记忆,“3”三种物质：、 、 “4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸 “5”五种元素： 含C、H、O；一定含P；一定含N,二、DNA的复制DNA半保留复制的实验 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：_标记法、离心技术。 (3)实验结论：DNA的复制是以_进行的。,放射性同位素,半保留方式,有丝分裂的间期,脱氧核苷酸,完全相同,解旋,双螺旋结构,碱基互补配对,遗传信息,遗传信息,想一想 大肠杆菌和人体内DNA复制的场所分别是什么？ 大肠杆菌：拟核和细胞质(质粒)；人体：细胞核和线粒体内。,C,11953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是( ) ADNA分子由两条反向平行的链组成 B脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 C碱基对构成DNA分子的基本骨架 D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 解析:DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列构 成的。,2某DNA分子片段中,胞嘧啶有240个,占全部碱基的30%，则该片段中腺嘌呤有( ) A240个 B160个 C800个 D48个 解析：在DNA分子中,由于遵循碱基互补配对原则，即AT,GC，故当胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%时，此片段的碱基数为24030%800个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20%，通过计算可求得其分别含有160个。,B,B,解析：DNA的复制过程是边解旋边复制。,B,4用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是( ) A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA分子占7/8 C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D复制结果共产生16个DNA分子,解析：由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600(个)。,1DNA的分子组成,DNA分子的结构,2DNA的分子结构,磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架,两条主链呈反向平行,有规则地盘旋成双螺旋,主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行,双螺旋结构外侧,双螺旋结构内侧,相对稳定,碱基比率和碱 基序列可变,3.DNA结构需注意的问题 (1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。 (2)磷酸基团、脱氧核糖与含氮碱基之间的数量关系为111。 (3)脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，用限制酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接，还可用DNA聚合酶连接。,(4)连接两条脱氧核苷酸链碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键。 (5)每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。 (6)若碱基对为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。,(2014江苏十校联考)下图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是( ) A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C当DNA复制时，的形成需要连接酶 DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,D,尝试解答 _ 解析和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架;A错误；的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸，是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸，由和及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸；B错误；DNA复制时,氢键的形成不需要连接酶,DNA片段的连接才需要DNA连接酶，C错误。,(1)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过什么连接？ (2)同一生物不同细胞中，DNA的结构和DNA分子数目相同吗？ (1)脱氧核糖磷酸脱氧核糖。 (2)结构相同，细胞核中DNA数目相同，细胞质中DNA数目不相同。,知识延展 双链DNA分子中碱基的计算,突破已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基 总 数 的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( ) A34%和16% B34%和18% C16%和34% D32%和18% 尝试解答 _,A,解析设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则AT占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1T166%，G1C134%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A166%32%34%；G134%18%16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2A134%，C2G116%。,1验证半保留复制的实验过程,DNA分子的复制,第一步：将大肠杆菌放在含有15N的培养基中生长，获得实验用的亲代细菌，使亲代的DNA双链都标记上15N(两条链均为重链)，提取DNA进行CsCl梯度离心，结果只有一条重带。 第二步：将双链均被15N标记的亲代DNA放在含14N的培养基中生长,让其再繁殖一代，取子代的DNA进行CsCl梯度离心，实验结果显示离心管中出现一条中带(一条链含15N，另一条链含14N)。 第三步：将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养，得到子二代，然后提取DNA进行CsCl梯度离心，实验结果是离心管中有2条带，即一条轻带(两条链都含14N)，另一条为中带。,2若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：,(1)DNA不论复制多少次，产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个，含母链也总是2条。,(2)复制n代产生的子代DNA分子数为2n，产生的DNA单链数为2n22n1。故复制n次后，含亲代DNA链的DNA分子数占子代DNA分子总数的比例为2/2n即1/2n1，子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链的比例为2/2n11/2n。 (3)复制所需的脱氧核苷酸数a(2n1),其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即做模板的亲代DNA)分子中的数量，n为复制次数。,下图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是( ) A酶能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开 B图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点 C在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期分开 D若该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A 200个，则图示过程完成共需原料C 300个,D,尝试解答 _ 解析酶是解旋酶，能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开；图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点；在复制完成后，甲、乙两个DNA分子可在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期随着丝粒的分裂而分开；若该DNA分子中复制前有1 000个碱基对，其中A有200个，则C有800个，因此图示过程完成共需原料C 800个。,(2014盐城模拟)细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，如图为可能的结果，下列叙述错误的是( ),A子一代DNA应为 B子二代DNA应为 C子三代DNA应为 D亲代的DNA应为,C,解析：15N标记的DNA的细菌在14N培养基中培养，子一代的两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N，对应图，所以A选项正确。子二代的四个DNA分子中，有两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N；有两个DNA分子的两条链均是14N，对应图，所以B选项正确。子三代的八个DNA分子中，有两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N；有六个DNA分子的两条链均是14N，对应图，所以C选项不正确。亲代DNA分子的两条链均是15N，对应图，所以D选项正确。,典例示法,科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 _组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,(3)分析讨论： a若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 b若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA分子的复制方式。 c若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。 d若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_。,错答分析,正确答案(1)多 15N/15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)a.B 半保留 b不能 c没有变化 轻 d15N,误区辨析 易错点1 计算时，乱套公式而出错 点拨 DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式是有前提条件的，其前提条件必须确认为“双链DNA分子”才成立，否则不成立。判定如下：双链DNA分子中AT、GC，若出现AT或GC可肯定不是双链DNA分子。若出现“嘌呤嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子，可能为“RNA”、“单链DNA”或“DNARNA”。,易错点2 对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透 点拨 只要亲代细胞所有DNA均标记且只复制1次，产生子代DNA分子全带放射性，不管有丝分裂一次产生2个子细胞还是减数分裂连续分裂2次产生4个子细胞，所以子细胞均带放射性。 易错点3 对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清 点拨 第n次复制是所有DNA只复制一次所需碱基数目；n次复制是指由原来的DNA分子复制n次，所需碱基数目。,1假设取一个含有一对同源染色体的受精卵，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在不含15N的培养基中培养，让其进行连续两次有丝分裂，形成四个细胞，这四个细胞含15N的细胞个数可能是( ) A2 B3 C4 D前三项都对,D,解析：DNA复制是半保留复制，而细胞分裂时染色体着丝粒分裂后，两个子染色体往细胞哪一极移动是随机的，所以两次有丝分裂后产生的被标记细胞的个数会有2、3、4三种可能性。,2某DNA分子中含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，错误的是( ) A在第一次复制时，需要(mA)个 B在第二次复制时，需要2