高三生物一轮复习课件DNA分子结构复制及基因是有遗传效应DNA片段福建

1、高三生物一轮复习课件DNA分子结构复制及基因是有遗传效应DNA片段福建2知识内容要求DNA分子结构的主要特点基因的概念DNA分子的复制3的化学组成：组成DNA分子的基本单位是 ，如图所示：图中圆代表 、五边形代表 、方形代表 。 脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基4的空间结构：由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋成规则的 结构。DNA分子双螺旋结构特点如下：（1）DNA分子是由 链组成的。这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的相邻的两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸 连接，排列在外侧，构成 ；碱基排列在内侧。 双螺旋双螺旋两条两条 反向平行反向平行交替交替

2、基本骨架基本骨架5（3）两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律：A（ ）与T（ ）配对；G（ ）与C（ ）配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫 做 。氢键氢键 腺嘌呤腺嘌呤 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 鸟嘌呤鸟嘌呤 胞嘧啶胞嘧啶 碱基互补配对原则碱基互补配对原则6的复制（1）复制的概念：以亲代DNA分子为模板合成 的过程。（2）复制的时间：体细胞发生在有丝分裂 ，原始生殖细胞发生在 的间期。 子代子代DNA间期间期 减数第一次分裂减数第一次分裂7模板模板 脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP 解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶 温度、温度、pH 双螺旋链双螺旋链 亲代亲代DNA 分子的两条链分子

3、的两条链 碱基互补配对原则碱基互补配对原则双螺旋的双螺旋的DNA8（5）复制的特点:边 边 。新合成的每个DNA分子的组成为一条 ,一条 。（6）复制的结果：1个DNA分子形成了2个完全相同的DNA分子。（7）复制的意义:保持了 的连续性（使遗传信息从亲代传给子代）。解旋解旋 复制复制 母链母链 子链子链 遗传信息遗传信息9 双螺旋双螺旋 碱基互补配对碱基互补配对 碱基对碱基对 遗传和变异遗传和变异104.基因与DNA的关系：（1）基因的概念：基因是有 的DNA片段；每个DNA分子含有 基因，DNA分子中存在不是基因的片段，如许多重复的序列。 遗传效应遗传效应多个多个 11（2）遗传信息：DN

4、A分子的多样性：DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的 千变万化，因而构成了DNA分子的多样性。DNA分子的特异性：DNA分子的特异性是指控制特定性状的特定DNA分子的碱基排列顺序是 的。这种特定的顺序包含着特定的 ，从而使DNA分子具有特异性。 排列顺序排列顺序不同不同 遗传信息遗传信息12DNA分子中四种碱基的排列顺序千变万化，遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序中，DNA分子能够储存足够量的 ，DNA分子的多样性和特异性就是生物多样性和特异性的物质基础。5.基因与性状的关系：基因是控制 的基本单位。6.基因与染色体的关系：基因在染色体上呈 排列。 遗传信息遗传信息 遗传性状遗传性状线性线性

5、 演 示 文 稿1 23 后 等街拍街拍街拍 见曱夻14一、DNA分子结构主要特点1.分子组成DNA是由成百上千的四种脱氧核苷酸聚合而成的两条长链化学组成单位脱氧核苷酸=1分子脱氧核糖+1分子磷酸+1分子含氮碱基 15含氮碱基有四种脱氧核苷酸有四种腺嘌呤(A)腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤(G)鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶(C)胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸种种类类和和结结构构162.结构由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成双螺旋结构外侧：脱氧核糖和磷酸交替排列，构成基本骨架内侧：双链间碱基通过氢键配对而成碱基对AT，CG173.特点DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变两条链间碱基互补配

6、对的方式不变多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样特异性：每种DNA有区别于其他DNA的特定的碱基序列稳稳定定性性18作为遗传物质应该具备的特点(1)能够复制，并能将复制的一份传给子代。(2)能够指导蛋白质的合成，进而控制新陈代谢及性状。(3)结构应具有相对的稳定性。(4)具有储存大量遗传信息的潜能。19例1、 下列关于DNA结构的描述错误的是（ ）A.每一个DNA分子由一条多核苷酸链盘绕而成螺旋结构B.外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的骨架，内侧是碱基两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对、G与C配对的两条链等长，但是反向平行20 解析： DNA双螺旋结构具有如下特点：一个DNA分子

7、是由两条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构，两条链等长且是反向平行的。DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架；碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。 A21二、 DNA中碱基数量的计算解题时先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律规律一：DNA双链中的AT，GC，两条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即：AGTCACTG。22规律二：非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。如在一条链中A+G/T+Ca，则在互补链A+G/T+C =1/a，而在整个DNA

8、分子中A+G/T+C 1。规律三：互补碱基之和的比例在整个DNA分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中A+T/A+Gm，在互补链及整个DNA分子中A+T/A+G m。23规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间，有下列关系：设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(AU)1/2DNA双链中的(AT)；G1C1G2C2RNA分子中(GC)1/2DNA双链中的(GC)。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(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。24 规律六：若A1/

9、单链b%，则A1 / 双链b/2%例例2、 从某生物组织提取从某生物组织提取DNA进行分析，其进行分析，其四种碱基数的比例为鸟嘌呤与胞嘧啶之和四种碱基数的比例为鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的占全部碱基数的46%，又知该，又知该DNA的一条的一条链链(H链链)所含的碱基中所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的碱基数的() A26% B24% C14% D11%25解析： 通过分析题干条件可知，GC占DNA中全部碱基数的46%，这一比例关系在一条链上也是存在的。因此H链中GCA46%28%74%，T占26%

10、，该比例与另一条链中腺嘌呤的比例相等。 A26三、DNA复制的研究方法、过程和条件1.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。2DNA复制的过程27可以人工进行复制，条件是需要一条DNA链作模板，以含有A、T、G、C的四种碱基的脱氧核苷酸为原料、ATP为能源，加上DNA聚合酶和少量的Mg2+(主要考点之一)。1973年，日本冈琦等人发现还要加一些引物RNA，具备了这些条件，才能完成复制。28 (1)解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链：以DNA分子的两条母链为模板，在DNA聚合酶的作用下

11、，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成互补的子链。 (3)形成子代DNA：每条新链(子链)与其对应的模板链(母链)盘绕成双螺旋结构。29 【友情提醒】 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。 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。30例3、 (2010.山东)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是() A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色

12、体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记31解析：由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以子代DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。每条染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。 B323.关于DNA复制的相关计算归纳如下：(1)DNA分子复制前后某种碱基数量的计算：若某DNA分子含某碱基x个，则该DNA分子进行n次复制，需提供含该碱基的脱氧核苷酸分子数互补的碱基的脱氧核苷酸分子数：x(2n1)个；第n次复制时需提供含该碱基的脱氧核苷

13、酸分子数x2n1个。33(2)一个DNA分子连续复制n次后，DNA分子总数为2n，含原DNA母链的有2个，占1/2n1。34例4、某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占该DNA分子总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为()A(2n1)m Bm(1/2q1)C(2n1)m/2nq D(2n1)m(12q)/2q35解析： 某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占该DNA分子总碱基数的比例为q，可得出鸟嘌呤脱氧核苷酸数目(m/q2m)/2；因此，此DNA分子连续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(2n1)m(12q)/2q。 D36四、基因与脱氧核苷酸、遗传信息

14、、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系1.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系37(1)基因与DNA的关系：基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA上有许多个基因。(2)基因与染色体的关系：染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，并随染色体移动而移动。38(3)基因与遗传信息的关系：遗传信息是基因(或DNA)中碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序，并不是DNA分子上所有的脱氧核苷酸排列顺序。2.基因、染色体、蛋白质、性状的关系39(1)基因与性状的关系:基因是控制性状的遗传物质的结构和功能单位，不同的基因控制不同的性状。(2)基因与蛋白质的关系:基因控制生物的性状是通过控制蛋白质的

15、合成来实现的。40例5、 在生物体内性状的表达遵循“DNARNA蛋白质”的表达原则，下面是几种与此有关的说法，你认为不正确的是()41A.在细胞的一生中，DNA不变，RNA和蛋白质分子是变化的B.“DNARNA”一般是在细胞核中完成的,“RNA蛋白质”是在细胞质中完成的C.在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质有可能不同D.在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质种类和数量是不变的42解析： 在同一生物体内，不同体细胞核中的DNA是相同的，由于基因的选择性表达，不同细胞内的RNA和蛋白质种类和数量是不同的。 D关于关于DNA复制方式的探究，充分体现了复制方式的探究，充分体现了假说假

16、说演绎法，即在克里克假说的基础上，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。通过演绎推理，最终通过实验得以验证。1实验材料：大肠杆菌实验材料：大肠杆菌探究课题探究课题 有关有关DNADNA复制方式的实验探究复制方式的实验探究 一、理论归纳一、理论归纳442实验方法：放射性同位素标记技术实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。和离心技术。3实验假设：实验假设：DNA以半保留的方式复以半保留的方式复制。制。4实验过程：实验过程：(见图见图)4546 (1)大肠杆菌在含大肠杆菌在含15N标记的标记的NH4Cl培养培养基中繁殖几代，使基中繁殖几代，使DNA双链充分标记双链充

17、分标记15N。 (2)将含将含15N的大肠杆菌转移到的大肠杆菌转移到14N标记标记的普通培养基中培养。的普通培养基中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取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间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间需时间)。 (4)将提取的将提取的DNA进行离心，记录离心进行离心，记录离心后试管中后试管中DNA位置。位置。475实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3 3条条DNADNA带。带。( (见图见图) )(1)(1)重带重带( (密度最大密度最大) )：1515N N标记的亲代双标记的亲代双链链DNA(DNA(1515N/N/151

18、5N)N)(2)(2)中带中带( (密度居中密度居中) )：一条链为：一条链为15N15N，另一条链为另一条链为14N14N标记的子代双链标记的子代双链DNA(15N/14N)DNA(15N/14N)(3)(3)轻带轻带( (密度最小密度最小) )：两条链都为：两条链都为14N14N标记的子代双链标记的子代双链DNA(14N/14N)DNA(14N/14N)。486实验结果：与预期的相符。实验结果：与预期的相符。(见图见图)(a)立即取出提取立即取出提取DNA离心离心全部重全部重带带(15N/15N)。(b)繁殖一代后取出提取繁殖一代后取出提取DNA离心离心全部中带全部中带(14N/15N)。(c)繁殖两代后取出提取繁殖两代