DNA分子的结构、复制及基因的本质一轮复习教学案(教师版).doc

DNA分子的结构、复制及基因的本质DNA分子的结构知识点1：DNA分子的化学组成1、组成元素C、2、基本单位：脱氧核苷酸（4种） 基本组成物质磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、G、C、T四种） （许多个脱氧核苷酸通过脱水缩合形成一条长的脱氧核苷酸链）知识点2：DNA分子的结构1、1953年沃森和克里克，规则的双螺旋结构2、DNA双螺旋结构的三个主要特点（1）由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 （2）磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对方式A-T（两个氢键）,C-G（三个氢键）。思考：(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)之间的数量关系1:1:1。(3)和之间的化学键为磷酸二酯键，用相关酶处理可切断，用相关酶处理可连接。（4）碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。（5）若碱基对为n，则氢键数为2n3n之间，若已知A有m个，则氢键数为3n-m。 （6）初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。 (7)单链中，相连2个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。知识点3：DNA分子的特性1、稳定性：基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接；两条链上的碱基通过氢键连接。2、多样性：主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序千变万化。3、特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对的排列顺序，代表了特定的遗传信息。知识点4：碱基互补配对原则及相关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。1=2,2=1,1=2,1=2规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链，n，则另一条链中n，n。规律5：若一条链中K，则另一条链中。规律六：若b%，则%。规律七：若已知A占双链的比例c %，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c %，最小值为0。【典例】下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的（） A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等C.若一条链的ATGC=1234，则另一条链相应碱基比为2143【典例2】下列有关DNA分子结构的叙述错误的是()ADNA分子中含有2个游离的磷酸基团BDNA单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C嘌呤碱基与嘧啶碱基结合才能保证DNA空间结构的稳定DDNA分子两条链在方向上表现为反向平行【典例3】从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，正确的是(双选) ()A碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性B碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性C一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有42 000种D人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种【典例】甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（） A. 蓝藻、变形虫 B. T2噬菌体、豌豆 C. 硝化细菌、绵羊 D. 肺炎双球菌、烟草花叶病毒DNA分子的复制概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。（注：无丝分裂和细菌的二分裂，在分裂前也要先进行DNA的复制）DNA复制的场所真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核（主要）、（质粒）DNA复制的条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等DNA复制的过程解旋：利用解旋酶酶，解开DNA两条螺旋的双链。来源:学|科|网Z|X|X|K合成子链：以亲代DNA的两条链为模板，4种游离的脱氧核苷酸为原料，在聚合酶等催化作用下，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。形成两个新的DNA分子：每条新链和对应的母联绕成双螺旋结构。DNA复制的特点半保留复制；（子代DNA=母链+子链）边解旋边复制（补充：多起点，双向复制）精确复制的原因（1）DNA的双螺旋结构提供精确模板; （2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。DNA复制的意义（1）遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续（2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行提醒：子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入知识点2：DNA复制过程中的计算【典例5】将一个放在含标记的培养基中让其复制三次，则不含的DNA占全部DNA分子的比例、含有的DNA分子占全部DNA分子的比例以及不含的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（） A.1/2，7/8，1/4 B.0，1，1/8 C.0，7/8，1/8 D.1/8，1，1/8【典例6】用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C含有14N的DNA分子占7/8D复制结果共产生16个DNA分子【典例7】某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有p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中，错误的是()A在第一次复制时，需要(mp)个B在第二次复制时，需要2(mp)个C在第n次复制时，需要2n1(mp)个D在n次复制过程中，总共需要2n(mp)个知识点3：DNA复制方式的探究探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，常标记3H、15N，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。（1）实验材料：大肠杆菌。（2）实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。（3）实验假设：DNA以半保留的方式复制。（4）实验过程：(见图)（5）实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图)（6）实验结果：与预期的相符。【典例8】含有32P或是31P的磷酸，两者的化学性质几乎相同，都可以参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代得到G0代细胞。然后将G0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0、1、2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如下图。由于DNA分子的质量不同，因此在离心管中的分布不同。若、分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：（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分子数的比例 是0:2:2。（3）图中、两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带31P、条带31P、32P。（4）上述实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制。DNA的自我复制能使生物的遗传信息保持相对的稳定。脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系基因的实质：基因是有遗传效应的DNA片段。是控制生物性状的结构单位和功能单位。关系内容基因与脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体提醒对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。对于RNA病毒，其有遗传效应的RNA片段也叫基因。【典例9】分析下图回答A磷酸BCD脱氧核苷酸E基因F DNA+GH 染色体 （）图中B是脱氧核糖，C是含氮碱基，G是蛋白质，（）F的基本组成单位是图中的脱氧核苷酸。（）E和F的关系是是有遗传效应的片段。（）F的主要载体是染色体，F和H的关系是是的主要载体。1个H中含1或2个F，1个F中含有多个E，1个E中含有许多（成百上千）个D。（4）基因的结构：（补）原核细胞基因结构和真核细胞基因结构的异同：相同点：都有编码区和非编码区，在非编码区上游都有RNA聚合酶结合位点。不同点：原核细胞：基因编码区是连续的；只有编码区才能转录为mRNA，进而编码蛋白质。 真核细胞：基因编码区是间隔的，存在外显子和内含子之分；只有编码区的外显子部分才能转录为成熟的mRNA，进而编码蛋白质。非编