必修2第3章DNA的结构和复制一轮复习市级调研课.ppt

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1、第第2 2节节 DNADNA分子的结构与复制分子的结构与复制基因在染色体上基因在染色体上C、H、O、N、P脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸双螺旋双螺旋沃森沃森 克里克克里克2.结构特点结构特点（1）双链）双链 。（2）和和 交替连接，排列在外侧，构成交替连接，排列在外侧，构成 ，排列在内侧。排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过 连接成碱基对。连接成碱基对。（4）A和和T之间形成之间形成 个氢键，个氢键，C和和G之间形成之间形成 个氢键，故个氢键，故DNA分子中分子中 比例高的稳定性强。比例高的稳定性强。反向平行反向平行磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖基本骨架

2、基本骨架碱基碱基氢键氢键32G-C时时间间 间间期和期和 间间期期场场所所主要主要发发生在生在 中，但在中，但在拟拟核、核、线线粒体、叶粒体、叶绿绿体中也体中也进进行行 条条件件模板：模板：原料：游离的原料：游离的4 4种种 能量：能量：酶酶：等等原原则则 原原则则过过程程解旋解旋合成合成 子子链链形成子代形成子代DNADNA分子分子特特点点 复制复制结结果果1 1个个DNADNA分子分子-个子代个子代DNADNA分子分子意意义义确保了确保了亲亲子代之子代之间间 的的连续连续性性有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂前的减数第一次分裂前的细胞核细胞核DNA的的2条链条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATPDNA

3、解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对碱基互补配对新的新的半保留复制半保留复制边解旋边边解旋边2遗传信息遗传信息三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的DNA片段片段1.基因的概念：从四个方面来把握。基因的概念：从四个方面来把握。（1）化学本质与结构：基因是有）化学本质与结构：基因是有_的片段。的片段。（2）基本功能：基因是）基本功能：基因是_的基本单位。的基本单位。（3）基因与染色体的关系：基因在）基因与染色体的关系：基因在_ _上，染色体是基因的上，染色体是基因的载体。载体。（4）在染色体上分布的特点：基因在染色体上呈）在染色体上分布的特点：基因在染色体上呈_。2.遗传信息的多

4、样性和特异性：遗传信息蕴藏在遗传信息的多样性和特异性：遗传信息蕴藏在_的排列顺序的排列顺序中；碱基排列顺序千变万化（中；碱基排列顺序千变万化（4n种，种，n为碱基对数），构成了为碱基对数），构成了DNA分子的分子的_；_构成了构成了每一个每一个DNA分子的特异性。分子的特异性。有遗传效应的有遗传效应的DNA遗传遗传染色体染色体线性排列线性排列碱基碱基多样性多样性DNA分子特定的碱基排列顺序分子特定的碱基排列顺序【考纲解读考纲解读】项项目目内容内容要要求求考点考点1.DNA分子分子结结构的主要特点构的主要特点 2.DNA分子的复制分子的复制 3.基因的化学本质、结构、功能基因的化学本质、结构、功

5、能及与及与DNA的关系的关系 重重难难点点1.DNA1.DNA分子的分子的结结构特点、复制的方式、构特点、复制的方式、过过程及程及DNADNA复制的相关复制的相关计计算。算。2.2.基因的化学本基因的化学本质质、结结构、功能及与构、功能及与DNA的关系的关系_磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键考点一：考点一：DNA的结构的结构1、图形的认识、图形的认识脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖(五碳糖）五碳糖）2 2、DNADNA的基本单位的基本单位-脱氧核苷酸的结构脱氧核苷酸的结构碱基碱基512341431分子脱氧核苷酸分子脱氧核苷酸=1分

6、子磷酸分子磷酸+1分子脱氧核糖分子脱氧核糖+1分子含氮碱基分子含氮碱基3、DNA结构的特点的理解结构的特点的理解1）两条链反向平行成双螺旋结构）两条链反向平行成双螺旋结构2）磷酸和脱氧核糖交替连接构成）磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架，碱基排在内侧的基本骨架，碱基排在内侧3）碱基与碱基之间通过氢键连接，形成碱基对，碱基之间遵循碱）碱基与碱基之间通过氢键连接，形成碱基对，碱基之间遵循碱基互补配对原则。基互补配对原则。DNA的平面结构的平面结构 立体结构立体结构4、分析、分析DNA分子特性分子特性(1)性：性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式_；两；两条

7、链间碱基互补配对的方式条链间碱基互补配对的方式_。(2)性：性：DNA分子中碱基对排列顺序分子中碱基对排列顺序_。提醒：若某提醒：若某DNA分子中有分子中有n个碱基对，则排列顺序有个碱基对，则排列顺序有_种，其中种，其中n代表碱基对数。代表碱基对数。(3)性：每种性：每种DNA有自己特定的碱基排列顺序。有自己特定的碱基排列顺序。稳定性稳定性多样性多样性特异性特异性4n多种多样多种多样不变不变不变不变DNADNA的多样性和特异性是的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的生物体多样性和特异性的物质基础物质基础【典例典例1】下列能正确表示下列能正确表示DNA片段示意图的是片段示意图的是 ()D反向反

8、向平行平行G-C之间三个氢键之间三个氢键A-T之间两个氢键之间两个氢键G-C碱基对比例越大，碱基对比例越大，DNA分子稳定性越强分子稳定性越强【对应训练对应训练1】下面关于下面关于DNA分子结构的叙述正确分子结构的叙述正确的是的是()ADNA分子的任一条链中分子的任一条链中AT，GCB每个磷酸分子上均连接着一个每个磷酸分子上均连接着一个 碱基和一个脱氧核糖碱基和一个脱氧核糖C每个磷酸分子都直接和两个脱每个磷酸分子都直接和两个脱 氧核糖相连氧核糖相连DDNA分子两条链上的分子两条链上的A与与T通过通过 氢键连接氢键连接D【思思维拓展拓展】下下图图是是DNADNA结结构模式构模式图图，据，据图图所

9、作的下列推所作的下列推测测不正确的是（不正确的是（）A限制性内切限制性内切酶酶能将能将a处处切断切断 BDNA连连接接酶酶能将能将a处连处连接接C解旋解旋酶酶能切断能切断b处处 D连连接接b处处的的酶酶为为RNA聚合聚合酶酶磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键D考点二：考点二：DNA中碱基数量的计算中碱基数量的计算规律规律双链双链DNA分子中，互补碱基两两相等；嘌呤总数分子中，互补碱基两两相等；嘌呤总数=嘧啶总数嘧啶总数 A=T，C=G A+G=T+C已知某双链已知某双链DNA分子中分子中求求？在双链在双链DNA分子中，互补的两碱基之和（如分子中，互补的两碱基之和（如A+T或或C+G）占全部碱基的比例

10、）占全部碱基的比例_其任何一条单链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。中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。等于等于规律规律由图中可以看出由图中可以看出A1=T2，C1=G2 T1=A2 G1=C2已知已知求求？因为因为A1=T2 T1=A2 C1=G2 G1=C2所以所以 即两组不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一即两组不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数。比值的倒数。规律规律DNA分子一条链中（分子一条链中（A+G）/（C+T）的比值的）的比值的_等于互补等于互补链中该种碱基的比值，但在整个链中该种碱基的比值，但在整个DNA分子中该比值等于分子中该比

11、值等于_。的倒数的倒数1？若已知若已知DNA分子中分子中求？推论：因为A1=T2T1=A2C1=G2G1=C2所以规律规律DNA分子一条链中（分子一条链中（A+T）/（C+G）的比值）的比值_其互补链和其互补链和整个整个DNA分子中该种比例的比值分子中该种比例的比值 等于等于规律规律若已知若已知A占双链的比例占双链的比例=c%，则，则A1/单链的比例单链的比例_，但最，但最大值可求出为大值可求出为_，最小值为，最小值为_。规律规律无法确定无法确定2c%0则则?【对应训练对应训练2】一段多核苷酸链中的碱基组成为：35的A、20的C、35的G、10的T。它是一段A双链DNAB单链DNAC双链RNA

12、D单链RNA B考点三考点三 DNA复制的过程、研究方复制的过程、研究方法和条件法和条件1.DNA复制的过程的理解：复制的过程的理解：（1）解旋）解旋（2）合成子链）合成子链（3）形成子代）形成子代DNA：提醒：提醒：氢键断裂需要解旋酶或高温，但是氢键氢键断裂需要解旋酶或高温，但是氢键的形成不需要酶和其他外界条件。的形成不需要酶和其他外界条件。特殊情况下，在外界因素和生物内部因特殊情况下，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，素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。引起基因突变。需要解旋酶，使氢键断裂需要解旋酶，使氢键断裂需要需要DNADNA聚合酶，使脱氧核苷

13、聚合酶，使脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，酸连接成脱氧核苷酸链，母链与子链之间形成母链与子链之间形成氢键，盘旋成双螺旋氢键，盘旋成双螺旋结构结构2、对、对DNA复制特点的理解：复制特点的理解：_ _半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制3.DNA3.DNA复制的条件及影响因素：复制的条件及影响因素：模板模板原料原料能量能量酶酶提醒：提醒：影响细胞呼吸（影响细胞呼吸（ATPATP供给）的所有因素都可能影响供给）的所有因素都可能影响DNADNA复制。复制。DNADNA复制的场所：真核细胞在细胞核、线粒体、叶绿体，原核细复制的场所：真核细胞在细胞核、线粒体、叶绿体，原核细胞在细胞质。胞在细胞质。

14、病毒的病毒的DNA复制也要在宿主细胞中进行，病毒提供复制也要在宿主细胞中进行，病毒提供模板，宿主细胞提供原料、能量和酶模板，宿主细胞提供原料、能量和酶体外也可进行体外也可进行DNADNA复制，即复制，即PCRPCR扩增技术，除满足上述条件外，扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、还应注意温度、pH pH 的控制及引物的加入。的控制及引物的加入。DNA在细胞分裂间期复制，在细胞分裂间期复制，能进行能进行DNADNA复制的细胞是能分裂的复制的细胞是能分裂的细胞，高度分化的细胞因为不再分裂，所以不进行细胞，高度分化的细胞因为不再分裂，所以不进行DNADNA的复制。的复制。解旋后两解旋后两条母链条

15、母链四种游离的脱四种游离的脱氧核苷酸氧核苷酸ATPATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶根据半保留复制和碱基互补配对原则根据半保留复制和碱基互补配对原则思考思考1：一个：一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2 2n n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2 2n n+1 1母链数母链数=子链数子链数=2 22 2n n+1 1 2 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示分，并图示分析。

16、析。解：解：答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，次后，共有共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷条脱氧核苷酸链，母链酸链，母链2条，子链条，子链2n+12条条4、DNA复制有关的计算复制有关的计算注意：注意：DNADNA无论复制多少次，产生的子代无论复制多少次，产生的子代DNADNA分子分子中含母链的中含母链的DNADNA分子数总是分子数总是2 2个，母链总是保持个，母链总是保持2 2条。条。思考思考2：一个：一个DNA分子中有腺嘌呤脱氧核苷酸分子中有腺嘌呤脱氧核苷酸m个个，连，连续复制续复制n次，共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个次，共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？思路：思路：

17、先求出先求出DNADNA复制复制n n代后相当于新形成了多少个代后相当于新形成了多少个DNADNA；DNADNA连续复制连续复制n n次后需要次后需要A A数数=新形成的新形成的DNADNA数数1个个DNA中的中的A数数复制复制n次次,共形成共形成2n个个DNA但其中有但其中有2条链是原来的母链，条链是原来的母链，这两条母链正好构成一个这两条母链正好构成一个DNA,所以复制所以复制n次以后相当于只新形成了次以后相当于只新形成了2n-1个个DNA。DNA连续复制连续复制n代后需要的代后需要的A =（2n 1）m思路：思路：先求出先求出第第n n次复制次复制需要形成的需要形成的DNADNA分子数，

18、分子数，第第n n次复制次复制时需要时需要A=A=第第n n次复制次复制形成的形成的DNADNA分子数分子数 一个一个DNADNA中中的的A A数数第第n次复制需要游离的腺嘌呤数是次复制需要游离的腺嘌呤数是2n-1.m思考思考2：一个：一个DNA分子中有腺嘌呤脱氧核苷酸分子中有腺嘌呤脱氧核苷酸m个个，连，连续复制续复制n次，求次，求第第n次复制次复制共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个酸多少个？第第n次复制形成的次复制形成的DNA分子数分子数=复制复制n次形成的次形成的DNA分子数分子数-复制复制n-1次时形成的次时形成的DNA分分子数子数=2n-2n-1=2n-15.

19、5.研究研究DNADNA复制的常用方法：复制的常用方法：同位素标记法和离心法，同位素标记法和离心法，(常标记常标记3 3H H、1515N N、3232P P，通过离心在试管中形成不同位置。，通过离心在试管中形成不同位置。)对应训练对应训练11用用1515N N标记含有标记含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子，其中有胞嘧啶分子，其中有胞嘧啶6060个，该个，该DNADNA分子在分子在1414N N的培养基中连续复制的培养基中连续复制5 5次。下列有关判断错次。下列有关判断错误的是误的是 A.A.含有含有1515N N的的DNADNA分子有两个分子有两个 B.B.只含有只含有14

20、14N N的的DNADNA分子占分子占15/1615/16 C.C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320320个个 D.D.复制结果共产生复制结果共产生3232个个DNADNA分子分子CC1.下图是四位同学制作的DNA分子结构模型，其中正确的是()B2对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析，发现析，发现 A、T、C、G、U 五种碱基的相五种碱基的相对含量分别约为对含量分别约为 35%、0、30%、20%、15%，则该细胞器能完成的生理活动是，则该细胞器能完成的生理活动是()A吸收氧气，进行有氧呼吸吸收氧气，进行有氧呼吸 B发出星射线

21、，形成纺锤体发出星射线，形成纺锤体C结合结合 mRNA，合成蛋白质，合成蛋白质 D吸收并转换光能，完成光合作用吸收并转换光能，完成光合作用C3.下列有关DNA的叙述中，正确的是（）A碱基序列的多样性构成了DNA分子结构的多样性BDNA是蛋白质合成的直接模板C双链DNA分子的任意一条链中碱基A的数量一定与T相等D细胞内DNA双链必须完全解旋后才进行复制A4.下列有关下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（分子复制的叙述，正确的是（）A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的在复制过程中，解旋和复制是同时进行的C.解旋

22、后以一条母链为模板合成两条新的子链解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子分子B5、实验室里，让一个DNA分子（称第一代）连续复制三次，问：在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链的DNA分子占（）A100%B75%C50%D25%D6 6现有从生物体内提取的一个现有从生物体内提取的一个DNADNA分子（称第一代）和标分子（称第一代）和标记放射性同位素记放射性同位素3 3H H的四种脱氧核苷酸，要在实验室时里合的四种脱氧核苷酸，要在实验室时里合成新的成新的DNADNA分子：分子：除上述几种物质外，还必须有除上述几种物质外，还必须有 和和 ，方能合，方能合成第二代的成第二代的DNADNA分子。分子。在第二代的一个在第二代的一个DNADNA分子中，有分子中，有 条含条含3 3H H的链。的链。在第二代的在第二代的DNADNA分子中，含有分子中，含有3 3H H链的碱基序列相同吗链的碱基序列相同吗？。在第五代的全部在第五代的全部DNADNA分子中，有分子中，有 条不含条不含3 3H H的链。的链。ATP ATP 两两 一一 酶酶不同不同 7、一个DNA分子A=100个，经过三次复制，则需要游离的A多少个()A700B.100C.800D.600A