2016年度新课标高等考试生物总深刻复习配套课程教材-3DNA分子的结构DNA分子的复制基因是有遗传效应的DNA片段.ppt

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1、脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,磷酸,外,氢键,反向平行,双螺旋,脱氧核苷酸链,稳定,不一定,2,亲代DNA,子代DNA,有丝分裂,减数第一次分裂,细胞核,亲代DNA的两条链,细胞呼吸,DNA聚合酶,形成子代DNA分子,边解旋边复制,连续性,5.如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段）。请据图回答问题： （1）图中1表示，2表示，1、2、3结合在一起的结构叫_。其排列顺序中蕴藏着_。 （2）图中3有种，中文名字分别是。,（3）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答： 该DNA片段中共有腺嘌呤个，C和G共对。 该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。 在DNA分

2、子稳定性的比较中，碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。 （4）假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a；只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的DNA培养到含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为，子二代DNA的平均相对分子质量为_。,解析：（1）DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基之间的关系可表示为 （2）图中3应为碱基，由于有3个氢键存在，因此应为C（胞嘧啶）或G（鸟嘌呤）。 （3）A、T碱基对间的氢键个数为2个，G、C碱基对间的氢键数为3个，若200个碱基均由A、T构成应有200个氢键，多出来的60个氢键应是G、C碱基对的，因此共有腺嘌呤40个，C与G共6

3、0对。 DNA分子的复制方式为半保留复制，即任一DNA分子都由一条母链和一条子链组成。含60个胞嘧啶的DNA复制4次，形成16个DNA分子，新增DNA分子15个，需胞嘧啶为6015900。,答案：（1）磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸遗传信息 （2）2鸟嘌呤、胞嘧啶 （3）4060900C和G （4）（ab）/2（3ab）/4,考点一DNA分子的结构分析 1.DNA的分子组成,2.结构形成,为组成单位；为脱氧核苷酸单链；为脱氧核苷酸双链；为双螺旋结构。 由图分析，可以看出： （1）每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。 （2）之间的数量关系为111。 （3）和之间的化学键为磷酸二酯键，用限制酶处理可切

4、断，用DNA连接酶处理可连接，还可用DNA聚合酶连接。 （4）和 之间的化学键为氢键，可用解旋酶使之断裂，也可加热使之断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有3个氢键。 （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。 （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。,特别提醒 沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构，可概括为“五种元素、四种碱基、三种物质、两条单链、一种结构”。即： 五种元素：C、H、O、N、P 四种碱基：A、T、G、C，相对应四种脱氧核苷酸 三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基 两条单链：两条反向平行的脱氧核苷酸链 一种结构：规则的双螺旋结构

5、,3.DNA分子的结构特性 （1）稳定性：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对的方式不变。 （2）多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。 （3）特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 4.由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类 （1）若有U无T，则该核酸为RNA。 （2）若有T无U，且AT，GC，则该核酸一般为双链DNA。 （3）若有T无U，且AT，GC，则该核酸为单链DNA。 5.有关DNA碱基的计算 根据AT，GC，图示如下：,链 AGCTTCCm 链 TCGAAGGm,1.（2013年黄冈模拟）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部

6、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%,答案：A,考点二DNA的复制 1.有关DNA复制的几个问题 （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）中也可进行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）DNA复制的准确性 一般情况下，DNA能准确地进行复制。 特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下

7、，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。 （4）DNA的半保留复制特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链）。,（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（2n1）个。 在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。,2.（2013年江苏淮安调研）如图为细胞内某基因（15N标记）结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是（） A.该基因中不可能含有S元素 B.该基因的碱基（CG）/（AT）为32 C.限制性核酸内切酶作用于部位，DNA解旋酶作用于部位 D.将该基因置于1

8、4N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4,解析：基因是有遗传效应的DNA片段，其组成元素有C、H、O、N、P，A正确；在双链DNA分子中，AT，T也占全部碱基的20%，由于ATGC100%、CG，得出C和G各占全部碱基的30%，所以该基因的碱基（CG）/（AT）为32，B正确；限制性核酸内切酶作用于部位的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于部位的氢键，C正确；复制3次共产生8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，有两条母链含15N，所以含15N的脱氧核苷酸链占子代总脱氧核苷酸链的1/8，D错误。 答案：D,探究DNA的复制方式 理论归纳：关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎法，即在

9、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（

10、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。（见上图） （1）立即取出提取DNA离心全部重带（15N/15N）。 （2）繁殖一代后取出提取DNA离心全部中带（14N/15N）。 （3）繁殖两代后取出提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。 7.实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。,3.（2013年武汉模拟）科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验

11、结果见相关图示）：,（1）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要等（至少答两点）。 （2）为了证明DNA复制的方式为半保留复制，请设计实验三（用图示和相关文字补充在上图中），并画出结果C（同时含有14N和15N的DNA分子称为中链DNA）。 （3）该过程中，实验一、实验二起作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养，在坐标图中画出连续培养细菌60分钟过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。,解析：（1）DNA分子复制除了需要模板、原料外，还需要能量、酶和适宜的环境条件，如温度、pH等。 （2）实验一、二不能证明半保留复制的特点，用15N标记DNA的细菌在14

12、N培养基中培养或用14N标记DNA的细菌在15N培养基中培养，然后提取细菌DNA离心，观察结果，如果复制1次结果只有中链DNA，则可以证明DNA复制方式为半保留复制。 （3）细菌大约每20分钟分裂1次，连续培养细菌60分钟过程中，可认为细菌连续分裂3次，DNA复制3次，不管复制几次产生多少个DNA分子，含最初两条母链的DNA只有两个，且含两条母链的DNA所占比例为2/2n。,答案：（1）能量、酶、适宜的温度和pH （2） （3）对照,类型一DNA的结构 例1（2013年长春统考）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

13、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 听课记录和相间排列，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。 答案D,例3（2013年福州模拟）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）DNA解旋酶能使双链DNA解开，但解旋过程需要细胞提供。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要酶。 （2）细胞中DNA复制的场所为_；,在复

14、制完成后，乙、丙分开的时期为_。 （3）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。 听课记录（1）解旋中需要断开氢键，消耗ATP。要将DNA片段连接起来需要DNA连接酶。（2）DNA主要存在于细胞核中，此外线粒体、叶绿体中也存在少量DNA。乙与丙是复制后的两个DNA分子，位于两条姐妹染色单体上，随姐妹染色单体的分开而分开。（3）若DNA的一条链中A替换为T，复制后的同源染色体（四分体）上，只有一条染色单体上的DNA突变，这条染色单体进入卵细胞或3个极体的可能性各为1/4。,答案（1）能量（ATP）DNA连接 （2）细胞核、线粒体和叶绿体有丝分裂后期、减数第二次分裂后期（3）1/4,