高考生物一轮复习 22 DNA分子的结构、复制 基因的本质课件 新人教版必修2.ppt

第2课时dna分子的结构 复制 基因的本质课前落实知识点一dna双螺旋结构模型的构建1 对dna的认识 1 dna分子是以4种 为单位连接而成的长链 这4种脱氧核苷酸分别含有 四种碱基 2 腺嘌呤 a 的量等于 的量 鸟嘌呤 g 的量等于 的量 2 模型建立 1 建立人 2 模型 磷酸 脱氧核糖在外 碱基在内的 知识点二dna分子的空间结构1 构成 两条脱氧核苷酸链按 的方式盘旋成 结构 2 由 和 交替连接排列在外侧 构成基本骨架 在内侧 由两条链上的碱基通过 连接成碱基对 3 碱基互补配对原则 a 腺嘌呤 一定与 配对 g 鸟嘌呤 一定与 配对 知识点三dna分子的复制1 概念 以 为模板合成 的过程 2 发生时期 有丝分裂 和减数第一次分裂的间期 3 过程 1 解旋 需要细胞提供能量 在 的作用下 两条螺旋的双链解开 2 合成子链 以 为模板 在 等酶的作用下 利用游离的4种 为原料 按照 原则 合成与母链 的子链 3 形成子代dna 延伸子链 母子链盘绕成 结构 结果 1个dna分子形成 子代dna分子 4 特点 1 边解旋边 2 复制方式 5 条件 模板 原料 和 等 6 准确复制的原因 1 dna分子独特的 提供精确模板 2 通过 保证了复制准确进行 7 意义 使遗传信息从亲代传给了子代 保持了 的连续性 教材解读1 教材51页练习一中1和3题 明确dna结构 各组成成分及正确的连接方式 2 教材52 53页dna半保留复制的证据及实验方法过程 3 教材55 56页 资料分析 分析推断基因的化学本质和功能及与dna 染色体的关系 4 教材58页练习二及教材60页自我检测一和三 都是经典好题 5 教材58页dna指纹技术的应用 自我校对知识点一1 1 脱氧核苷酸a t c g 2 胸腺嘧啶 t 胞嘧啶 c 2 1 沃森和克里克 2 双螺旋结构知识点二1 反向平行双螺旋2 磷酸脱氧核糖碱基氢键3 t 胸腺嘧啶 c 胞嘧啶 知识点三1 亲代dna子代dna2 间期3 1 解旋酶 2 母链dna聚合酶脱氧核苷酸碱基互补配对互补 3 双螺旋两个4 1 复制 2 半保留复制5 能量酶6 1 双螺旋结构 2 碱基互补配对7 dna分子复制遗传信息 考点透析考点一dna分子的结构核心突破1 dna分子结构模式图信息解读 5 每个脱氧核糖 除两端外 连接着2个磷酸 分别在3号 5号碳原子上相连接 6 若碱基对为n 则氢键数在2n 3n之间 若已知a有m个 则氢键数为3n m 7 每个脱氧核苷酸中 脱氧核糖中1号碳与碱基相连接 5号碳与磷酸相连接 3号碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接 如图 特别提醒 1 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 2 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 3 dna分子的特性 1 稳定性 磷酸和脱氧核糖交替连接 排列在外侧构成基本骨架 2 多样性 碱基对多种多样的排列顺序 特别提醒 若某dna分子中有n个碱基对 则排列顺序有4n种 其中n代表碱基对数 3 特异性 每种dna分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 针对训练1 2013 威海模拟 如图为dna分子的结构示意图 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 构成胞嘧啶脱氧核苷酸c 当dna复制时 dna连接酶催化 的形成d dna分子中 依次代表a g c t 答案d解析结构图中 分别表示磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了dna分子的基本骨架 图中 不是同一个脱氧核苷酸分子的成分 其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分 是氢键 在dna复制时 当dna聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后 碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成 根据碱基互补配对原则 dna分子中 依次代表a g c t 2 新题快递 从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析 错误的是 a 碱基对的排列顺序的千变万化 构成了dna分子基因的多样性b 碱基对的特定的排列顺序 构成了每一个dna分子基因的特异性c 一个含2000个碱基的dna分子 其碱基对可能的排列方式就有41000种d 人体内控制 珠蛋白的基因由1700个碱基对组成 其碱基对可能的排列方式有41700种 答案d解析 珠蛋白基因碱基对的排列顺序 是 珠蛋白所特有的 任意改变碱基的排列顺序后 合成的就不一定是 珠蛋白了 考点二dna分子的复制核心突破1 dna复制的过程 认真分析下面两幅图 及意义标准图 简化图 特别提醒 1 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 2 影响细胞呼吸 atp供给 的所有因素都可能影响dna复制 3 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 知能拓展1 dna复制过程中的数量关系由于dna分子的复制是一种半保留复制方式 一个dna分子连续进行n次复制 可形成2n个子代dna 其中只有2个dna分子含有最初亲代的母链 图解如下 1 一个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 计算比值 n次复制后 形成的子代dna分子中 含亲代dna母链的有两个dna分子 占子代dna总数的2 2n 1 2n 1 亲代dna分子母链两条 占子代dna中脱氧核苷酸链总数的2 2n 1 1 2n 3 计算原料用量 复制所需的某脱氧核苷酸数 a 2n 1 其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来dna 即作模板的亲代dna 分子中的数量 n为复制次数 2 dna的复制并非一定准确无误在dna复制过程中 脱氧核苷酸序列具有相对稳定性 但也可能发生差错 即发生碱基对的增添 缺失或改变 基因突变 这种稳定性与可变性的统一 是生物遗传和变异的物质基础和根本原因 针对训练3 2012 福建 双脱氧核苷酸常用于dna测序 其结构与脱氧核苷酸相似 能参与dna的合成 且遵循碱基互补配对原则 dna合成时 在dna聚合酶作用下 若连接上的是双脱氧核苷酸 子链延伸终止 若连接上的是脱氧核苷酸 子链延伸继续 在人工合成体系中 有适量的gtacatacatc的单链模板 胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸 则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 a 2种b 3种c 4种d 5种 答案d解析根据题意 胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对 在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸 这样 可能就有0 1 2 3 4个的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对 所以总共有5种不同长度的子链 4 2011 安徽 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 答案d解析考查真核生物的dna复制和转录 甲图以dna两条单链为模板 而乙以一条链为模板 且产物是一条链 确定甲图表示dna复制 乙图表示转录 a中转录不是半保留方式 产物是单链rna b中真核细胞的dna复制可以发生在细胞核 线粒体及叶绿体中 c中dna复制过程解旋需要解旋酶 d中一个细胞周期dna只复制一次 但要进行大量的蛋白质合成 所以转录多次发生 方法技能方法技能 碱基互补配对原则及相关计算碱基互补配对原则是指在dna分子形成碱基对时 a一定与t配对 g一定与c配对的一一对应关系 推论规律一 一个双链dna分子中 a t c g 则a g c t 即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 规律二 在双链dna分子中 互补的两碱基之和 如a t或c g 占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值 且等于其转录形成的mrna中该种碱基比例的比值 规律三 在dna双链中一条单链的a1 g1 t1 c1的值与另一条互补单链的a2 g2 t2 c2的值互为倒数关系 不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数 注意 在整个dna分子中该比值等于1 规律四 dna双链中 一条单链的a t g c的值 与另一条互补链的a t g c的值是相等的 也与整个dna分子中的a t g c的值是相等的 综合规律三四可简记为 补则等 不补则倒 规律五 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 的值不同 该比值体现了不同生物dna分子的特异性 规律六 若a1 单链 b 则a1 双链 b 2 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 在一个dna分子中 腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54 其中一条链中鸟嘌呤 胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22 和28 则由该链转录的信使rna中鸟嘌呤占碱基总数的 a 24 b 22 c 26 d 23 课堂笔记 实验精讲课题7dna复制方式的探究理论指导关于dna复制方式的探究 充分体现了假说 演绎法 即在克里克假说的基础上 通过演绎推理 最终通过实验得以验证 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 见下图 1 大肠杆菌在含15n标记的nh4cl培养基中繁殖几代 使dna双链充分标记15n 2 将含15n的大肠杆菌转移到14n标记的普通培养基中培养 3 在不同时刻收集大肠杆菌并提取dna 间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间 4 将提取的dna进行离心 记录离心后试管中dna位置 5 实验预期离心后应出现3条dna带 见上图 1 重带 密度最大 15n标记的亲代双链dna 15n 15n 2 中带 密度居中 一条链为15n 另一条链为14n标记的子代双链dna 15n 14n 3 轻带 密度最小 两条链都为14n标记的子代双链dna 14n 14n 6 实验结果与预期的相符 7 拓展分析若取一个全部被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 实战演练 例 2010 北京 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 1 要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b 必须经过多代培养 并且培养液中15nh4cl是唯一氮源 2 从图表看 证明dna分子的复制方式是半保留复制 第3组实验结果起到了关键作用 因为其离心后仅为中带 15n 14n 作为对照 还需与第1组和第2组的结果进行比较 3 亲代dna为15n 15n 原料为14n 离心的结果为 轻 14n 14n 和 重 15n 15n 则 重带 dna来自于亲代dna 即b 这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合 因而不是半保留复制 判断dna的复制方式主要是看子代dna与亲代dna的关系 实质是母链与子链是否发生重新组合 若将dna双链分开离心 则不能判断dna的复制方式 在同等条件下 将子 代继续培养 原料为14n 密度带仍为两种 即轻带 14n 14n 和中带 15n 14n 位置未发生变化 其中随着n的增加 轻带的 数量会逐渐增加 而中带不变 因而放射性强度发生变化的是轻带 子 代dna的 中带 15n 14n 比以往实验结果略宽 说明该实验结果中的 中带 不完全是15n 14n 有可能新形成的子链 14n 中混有少量的15n 答案 1 多15n 15nh4cl 2 312半保留复制 3 b半保留 不能 没有变化轻 15n 高考随堂考向一dna分子的结构 基因的本质1 2010 江苏 下列关于核酸的叙述中 正确的是 a dna和rna中的五碳糖相同b 组成dna与atp的元素种类不同c t2噬菌体的遗传信息贮存在rna中d 双链dna分子中嘌呤数等于嘧啶数 答案d解析本题主要考查核酸的组成 结构和功能 dna含有脱氧核糖 rna含有核糖 a项错误 dna和atp都是由c h o n p五种元素组成 b项错误 t2噬菌体遗传物质为dna 故其遗传信息也储存在dna中 c