DNA分子的结构和DNA分子的复制.ppt

DNA分子的结构DNA的复制 DNA分子的结构 1 模型构建者 沃森和克里克 1 同一生物不同细胞中 DNA的结构和DNA分子数目相同吗 提示 结构相同 细胞核中DNA数目相同 细胞质中DNA数目不相同 想一想DNA初步水解和彻底水解的产物各是什么 提示 DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸 彻底水解的产物有磷酸 脱氧核糖和碱基 A T G C4种 DNA的结构特点 1 多样性n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基排列顺序 2 稳定性 3 特异性 DNA分子结构模式图信息解读 1 每个DNA片段中 游离的磷酸基团有2个 2 碱基 磷酸 脱氧核糖之间的数量关系为1 1 1 DNA分子结构模式图信息解读 3 磷酸 脱氧核糖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 DNA分子结构模式图信息解读 4 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 DNA分子中G与C碱基占的比例越高 分子稳定性越强 DNA分子结构模式图信息解读 5 每个脱氧核糖连接着2个磷酸 每条单链上相邻碱基不直接相连 2012 山东聊城模拟 如图为DNA分子结构示意图 对该图的正确描述是 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D DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 D 解旋酶作用于 氢键处 每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连 限制酶 DNA连接酶和DNA聚合酶均可作用于磷酸二酯键 先画出简图 根据碱基互补配对原则推知规律 规律1 在双链DNA分子中 互补碱基两两相等 A T C G A G C T 即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 先画出简图 根据碱基互补配对原则推知规律 规律2 DNA分子一条链中 A G C T 的比值等于互补链中 A G C T 的比值的倒数 在整个DNA分子中该比值等于1 先画出简图 根据碱基互补配对原则推知规律 规律3 DNA分子一条链中 A T C G 的比值与其互补链的 A T C G 比值相等 与整个DNA分子中 A T C G 比值亦相等 先画出简图 根据碱基互补配对原则推知规律 规律4 在双链DNA分子中 互补的两碱基之和 如A T或C G 占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例 规律 5 不同生物的 DNA 分子中互补配对的碱基之和的比 值不同 即 A T C G 的比值不同 该比值体现了不同生 物 DNA 分子的特异性 2012 西城区模拟 某DNA分子中A T占整个DNA分子碱基总数的44 其中一条链 a 上的G占该链碱基总数的21 那么 对应的另一条互补链 b 上的G占该链碱基总数的比例是 A 35 B 29 C 28 D 21 A 1 概念 以为模板合成的过程 2 时间 细胞有丝分裂的和减数分裂前的间期 3 场所 主要是 亲代DNA 子代DNA 间期 第一次 细胞核 4 过程 5 结果 形成两个与完全相同的子代DNA分子 6 意义 将从亲代传给了子代 从而保持了遗传信息的连续性 7 特点 1 2 亲代DNA分子 遗传信息 边解旋边复制 半保留复制 2 真核生物 原核生物 病毒的DNA复制场所各是什么 提示 分别是细胞核 拟核 宿主细胞内 1 复制的场所 主要场所是细胞核 但在拟核 线粒体 叶绿体 细胞质基质 如质粒 中也进行DNA复制 2 外界条件对DNA复制的影响 在DNA复制的过程中 需要酶的催化和ATP供能 凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素 都会影响DNA的复制 3 研究DNA复制的常用方法 同位素标记法和离心法 常标记3H 15N 32P 通过离心在试管中形成不同位置的条带 4 DNA复制的过程 5 DNA复制的准确性 1 一般情况下 DNA能准确地进行复制 其原因有 DNA具有独特的双螺旋结构 能为复制提供精确的模板 DNA具有碱基互补配对的能力 能够使复制准确无误地进行 2 特殊情况下 在外界因素和生物内部因素的作用下 可能造成碱基配对发生差错 引起基因突变 6 DNA分子复制的有关计算假设将1个全部被15N标记的DNA分子 亲代 转移到含14N的培养基中培养n代 结果如下 1 DNA分子数 子代DNA分子总数 2n个 含15N的DNA分子数 2个 含14N的DNA分子数 2n个 只含15N的DNA分子数 0个 只含14N的DNA分子数 2n 2 个 2 脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 2n 1条 含15N的脱氧核苷酸链数 2条 含14N的脱氧核苷酸链数 2n 1 2 条 3 消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个 则 经过n次复制 共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m 2n 1 个 在第n次复制时 共需消耗游离的该脱氧核苷酸m 2n 1个 1 基因与DNA的关系 1 每个DNA分子含有许多个基因 2 基因是有DNA片段 3 DNA分子中存在着不是基因的片段 遗传效应的 2 DNA片段中的遗传信息 1 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 2 DNA分子能够储存足够量的 3 DNA分子的多样性源于的多样性 4 DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的顺序 遗传信息 碱基排列顺序 特定的排列 核酸种类的判断方法 1 若有核糖 一定为RNA 若有脱氧核糖 一定为DNA 2 若含T 一定为DNA 若含U 一定为RNA 所以用放射性同位素标记T或U 可探知DNA或RNA 若大量利用T 可认为进行了DNA的合成 若大量利用U 可认为进行了RNA的合成 3 若含T A T或嘌呤 嘧啶 则为单链DNA 因为双链DNA分子中A T G C 嘌呤 A G 嘧啶 T C 4 若嘌呤 嘧啶 肯定不是双链DNA 可能为单链DNA 也可能为RNA 但若是细胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 则可能既有双链DNA 又有RNA 2012 东北师大附中月考 检测某生物样品中碱基比例 其嘌呤与嘧啶含量不等 则该生物样品不可能是 A 大肠杆菌B 流感病毒C T2噬菌体D 人体细胞 解析 在双链DNA中嘌呤 A G 嘧啶 C T 单链RNA中嘌呤 A G 不一定等于嘧啶 C U 对于大肠杆菌和人体细胞来说 体内有DNA和RNA 总嘌呤 A G 不一定等于总嘧啶 C U T 流感病毒体内只有RNA 单链中嘌呤 A G 不一定等于嘧啶 C U T2噬菌体只有DNA 嘌呤 A G 一定等于嘧啶 C T 答案 C DNA分子复制的综合考查通过 DNA半保留复制的原理和相关计算 的考查 提升 具备验证简单生物学事实 并能对实验现象和结果进行解释 分析和处理 的能力 2012 江苏扬州 如图为真核细胞DNA复制过程模式图 请根据图示过程 回答问题 1 由图示得知 1个DNA分子复制出乙 丙2个DNA分子 其方式是 2 DNA解旋酶能使双链DNA解开 但需要细胞提供 3 细胞中DNA复制的场所有 在复制完成后 乙 丙分开的时期为 4 若一个卵原细胞的一条染色体上的 珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T 则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 解析 1 DNA复制方式是半保留复制 2 复制过程中需要ATP 需要的酶是解旋酶 若是人工合成可以不要 但须加热 DNA聚合酶 DNA连接酶 3 动物细胞中DNA复制 主要在细胞核和线粒体 植物还包括叶绿体 两个DNA随着姐妹染色单体的分开而分离 所以两个子代DNA分开是在着丝点分裂的时候 也就是有丝分裂后期 减数第二次分裂后期 4 一个卵原细胞分裂产生四个子细胞只有一个是卵细胞 所以只有1 4 答案 1 半保留复制 2 能量 ATP 3 细胞核 线粒体和叶绿体有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 4 1 4 1 2011 安徽高考 5 甲 乙图示真核细胞内两种物质的合成过程 下列叙述正确的是 A 甲 乙所示过程通过半保留方式进行 合成的产物是双链核酸分子B 甲所示过程在细胞核内进行 乙在细胞质基质中进行C DNA分子解旋时 甲所示过程不需要解旋酶 乙需要解旋酶D 一个细胞周期中 甲所示过程在每个起点只起始一次 乙可起始多次 解析 本题考查DNA的复制和转录 渗透对考生知识理解能力和获取信息能力的考查 图甲表示DNA分子的复制过程 图乙表示转录过程 乙的产物是单链的mRNA分子 故A项错误 甲 乙过程主要在细胞核中进行 故B项错误 甲 乙过程均需要解旋酶的参与 故C项错误 在一个细胞周期中 核中DNA分子只复制一次 而转录可以进行多次 故D项正确 答案 D 2 2011 海南 25 关于核酸生物合成的叙述 错误的是 A DNA的复制需要消耗能量B RNA分子可作为DNA合成的模板C 真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D 真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期 解析 本题考查对核酸的生物合成相关基础知识的理解能力 DNA复制需要消耗能量 在逆转录过程中 以RNA为模板合成DNA 真核生物由于DNA主要存在于细胞核中 所以DNA的复制和转录主要发生在细胞核中 真核细胞染色体DNA的复制发生在分裂间期 答案 D 3 2010 北京高考 30 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 组结果对得到的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 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 若将子 代DNA双链分开后再离心 其结果是 选填 能 或 不能 判断DNA的复制方式 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是 放射性强度发生变化的是 带 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 解析 本题主要考查DNA分子复制的有关知识 意在考查学生对同位素示踪技术与密度梯度离心方法的掌握情况 经过一代培养后 只能是标记DNA分子的一条单链 所以要想对所有的DNA分子全部标记 要进行多代培养 在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中 重带 应为两个单链均被15N标记 轻带 为两个单链均被14N标记 中带 为一单链被14N标记 另一个单链被15N标记 答案 1 多15NH4Cl 2 312半保留复制 3 B半保留 不能 没有变化轻 15N 1 2012 济宁模拟 下列关于DNA分子结构的叙述中错误的是 A 每个双链DNA分子最多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 一段双链DNA分子中若含有40个胞嘧啶 就会同时含有40个鸟嘌呤 解析 每个碱基上均连接一个脱氧核糖和一个对应的互补配对的碱基 答案 B 2 2012 福建师大附中 下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图 下列叙述正确的是 A 白眼基因片段中 含有成百上千个核糖核苷酸B S基因是有遗传效应的DNA片段C 白眼基因在常染色体上D 基因片段中有5种碱基 8种核苷酸 解析 S基因控制果蝇的白眼 所以是有遗传效应的DNA片段 白眼基因位于X染色体上 组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸 有4种碱基 4种脱氧核苷酸 答案 B 3 历年经典保留题 甲生物核酸的碱基组成为 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 则甲 乙生物可能是 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 解析 生物的遗传物质要么是DNA 要么是RNA 若是DNA 则嘌呤数 嘧啶数 而题目中乙生物的遗传物质中嘌呤数不等于嘧啶数 故不是DNA而是RNA 四个选项中 只有D中烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 具细胞结构的生物体内的核酸是DNA和RNA两种 嘌呤数和嘧啶数可能不相等 答案 D 4 2012 济南一模 某DNA分子中含有1000个碱基对 P元素只是32P 若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次 则子代DNA的相对分子质量平均比原来 A 减少1500B 增加1500C 增加1000D 减少1000解析 复制两次 形成4个DNA 8条单链 6条含31P 2条含32P 答案 A 5 2012 泰兴摸底 在生命科学研究中 同位素标记示踪 是经常使用的研究手段 某生物科研所做了如下几个科学实验 请仔细阅读分析并回答有关问题 1 将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后 放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代 那么在子代中含1H的DNA分子的比例是 DNA分子复制所需要的基本条件是 这种复制方式叫 复制 2 如上图乙所示 科研人员合成了一段含15N的特定DNA片段 用它作为探针 利用 原理 可检测待测标本中的遗传信息 这项技术目前在环境监测方面可用于 3 若把带上3H标记的蚕豆根尖细胞 2