高考生物大一轮复习 DNA的分子结构 DNA的复制 中图版必修优秀课件.ppt

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1、高考生物大一轮复习 DNA的分子结构 DNA的复制课件 中图版必修第1页，本讲稿共62页第二节DNA的分子结构第三节DNA的复制第2页，本讲稿共62页【考纲考情】最新考纲及要求三年考情(以山东高考卷为例)2014年2013年2012年DNA分子结构的主要特点T5选择题无无DNA分子的复制无T5选择题无第3页，本讲稿共62页【知知识识梳理梳理】一、一、DNADNA分子的分子的结结构构1.1.基本基本单单位：位：_；_；_；_。磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸第4页，本讲稿共62页2.平面结构：磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖T TT TG GG G碱基互补配对碱基互补配对

2、第5页，本讲稿共62页3.空间结构：规则的_结构。二、DNA分子的复制双螺旋双螺旋时间_场所_(主要)、线粒体、叶绿体、拟核、细胞质基质(质粒)条件模板亲代DNA分子的_原料细胞中游离的_能量_酶_、DNA聚合酶等结构基础(1)提供精确的模板：独特的_结构(2)确保复制准确无误：_原则有有丝丝分裂分裂间间期和减数分裂期和减数分裂间间期期细细胞核胞核两条两条链链4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATP解旋解旋酶酶双螺旋双螺旋碱基互碱基互补补配配对对第6页，本讲稿共62页过程_合成子链形成子代DNA方式_特点_结果形成两个_的DNA分子意义将_从亲代传给子代，保持了_的连续性解旋解旋半保留复制半

3、保留复制边边解旋解旋边边复制复制完全相同完全相同遗传遗传信息信息遗传遗传信息信息第7页，本讲稿共62页【小小题题快快练练】1.1.易易错错判断：判断：(1)(2014(1)(2014江江苏苏高考高考T4C)T4C)富富兰兰克林和威克林和威尔尔金斯金斯对对DNADNA双螺旋双螺旋结结构模型构模型的建立也作出了巨大的的建立也作出了巨大的贡贡献。献。()()【分析分析】富兰克林和威尔金斯提供了富兰克林和威尔金斯提供了DNADNA的的X X射线衍射图谱，对射线衍射图谱，对DNADNA双双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献。螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献。(2)(2012(2)(2012江江苏苏高考高考

4、T2C)T2C)沃森和克里克提出在沃森和克里克提出在DNADNA双螺旋双螺旋结结构中构中嘧啶嘧啶数不等于数不等于嘌嘌呤数。呤数。()()【分析分析】沃森和克里克在提出沃森和克里克在提出DNADNA双螺旋结构时的依据是双螺旋结构时的依据是A A和和T T的含量的含量总是相等，总是相等，G G和和C C的含量也相等。的含量也相等。第8页，本讲稿共62页(3)(2011(3)(2011海南高考海南高考T16B)DNAT16B)DNA分子中两条脱氧核苷酸分子中两条脱氧核苷酸链链之之间间的碱基一的碱基一定是通定是通过氢键连过氢键连接的。接的。()()【分析分析】DNADNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱

5、基是通过氢键连接的，分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过氢键连接的，其中其中A A与与T T之间形成两个氢键，之间形成两个氢键，G G与与C C之间形成三个氢键。之间形成三个氢键。(4)DNA(4)DNA双螺旋双螺旋结结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连连接而成的。接而成的。()()【分析分析】脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧形成脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧形成DNADNA双螺旋结构双螺旋结构的基本骨架，碱基排列在内侧，且遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中。的基本骨架，碱基排列在内侧，且遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中。第9页，本讲稿共62页(5)DNA(5

6、)DNA的复制有可能出的复制有可能出现现“差差错错”。()()【分析分析】在在DNADNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也复制过程中，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、缺失或替换可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或替换基因突变。这基因突变。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。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。(6)(6)不同生物的不同生物的DNADNA复制复制场场所都相同。所都相同。()()【分析分析】原核生物，如细菌原核生物，如细菌拟核；真核生物拟核；真核生物细胞核、线粒体、细胞核、线

7、粒体、叶绿体；病毒叶绿体；病毒宿主细胞内。宿主细胞内。第10页，本讲稿共62页2.2.有关有关DNADNA分子分子结结构的叙述，正确的是构的叙述，正确的是()A.DNAA.DNA分子由分子由4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸组组成成B.DNAB.DNA单链单链上相上相邻邻碱基以碱基以氢键连氢键连接接C.C.碱基与磷酸基相碱基与磷酸基相连连接接D.D.磷酸与脱氧核糖交替磷酸与脱氧核糖交替连连接构成接构成DNADNA链链的基本骨架的基本骨架【解析解析】选选D D。DNADNA分子由分子由4 4种脱氧核苷酸组成；种脱氧核苷酸组成；DNADNA双链上相对应的碱双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之

8、间通过脱氧核糖基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNADNA链的基本骨架，链的基本骨架，碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。第11页，本讲稿共62页3.下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链第12页，本讲稿共62页【解析】选A。DNA的复制过程是在细胞有丝分裂的

9、间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。DNA复制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶的作用下，以细胞内游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。第13页，本讲稿共62页4.4.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是()A.A.细细胞内的基因全部在染色体上胞内的基因全部在染色体上B.B.基因在染色体上呈基因在染色体上呈线线性排列性排列C.C.一条染色体上有一个基因一条染色体上有一个基因D.D.染色体就是由基因染

10、色体就是由基因组组成的成的【解析解析】选选B B。线粒体和叶绿体中的。线粒体和叶绿体中的DNADNA不在染色体上；基因在染色体不在染色体上；基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上有许多个基因；染色体是由上呈线性排列；一条染色体上有许多个基因；染色体是由DNADNA和蛋白和蛋白质构成的。质构成的。第14页，本讲稿共62页5.5.一个由一个由1515N N标记标记的的DNADNA分子，在没有分子，在没有1515N N的的环环境中培养，复制境中培养，复制5 5次后含次后含1515N N的的DNADNA分子占分子占DNADNA分子分子总总数的数的()A.1/10A.1/10B.1/5B.1/5C.1/

11、16C.1/16D.1/32D.1/32【解析解析】选选C C。一个由。一个由1515N N标记的标记的DNADNA分子，放在没有分子，放在没有1515N N的环境中培养，的环境中培养，复制复制5 5次后得到次后得到2 25 5=32=32个个DNADNA分子。根据分子。根据DNADNA半保留复制特点，有半保留复制特点，有2 2个个DNADNA分子各含一条母链，即含分子各含一条母链，即含1515N N，其他，其他DNADNA分子不含分子不含1515N N，所以复制，所以复制5 5次后次后1515N N标记的标记的DNADNA分子占分子占DNADNA分子总数的分子总数的2/32=1/162/32

12、=1/16，故选，故选C C。第15页，本讲稿共62页【速速记记卡片卡片】1.DNA1.DNA的的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆记忆法：法：五：五种元素：五：五种元素：C C、H H、O O、N N、P P四：四种碱基四：四种碱基对应对应四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸三：三种物三：三种物质质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基二：两条脱氧核苷酸二：两条脱氧核苷酸长链长链(碱基碱基对对有有A A与与T T、G G与与C C两种配两种配对对方式方式)一：一种空一：一种空间结间结构构规则规则的双螺旋的双螺旋结结构构第16页，本讲稿共62页2.DNA2.DNA复制的两个必复

13、制的两个必记记知知识识点：点：(1)DNA(1)DNA复制特点：复制特点：边边解旋解旋边边复制、半保留复制。复制、半保留复制。(2)(2)复制的复制的“四要素四要素”。模板：模板：DNADNA分子的两条分子的两条链链。原料：游离的四种脱氧核苷酸。原料：游离的四种脱氧核苷酸。酶酶：解旋：解旋酶酶和和DNADNA聚合聚合酶酶。能量：能量：细细胞呼吸胞呼吸产产生的生的ATPATP。第17页，本讲稿共62页3.基因的两个记忆知识点：(1)基因是有遗传效应的DNA片段。(2)染色体是基因的主要载体。线粒体和叶绿体中也存在基因。第18页，本讲稿共62页考点一 DNA分子的结构1.DNA分子的结构：(1)氢

14、键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制性内切酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。(3)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，而且在整个DNA分子中磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者的数目相等。第19页，本讲稿共62页2.DNA分子的结构特点：(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分子中碱基的排列顺序多种多样。(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序。第20页，本讲稿共62页3.DNA分子中与

15、碱基互补配对有关的碱基计算：根据A=T，G=C，图示如下：则：第21页，本讲稿共62页简记为简记为“配对的两碱基之和在单双链中所占比例相等配对的两碱基之和在单双链中所占比例相等”。（3 3）设）设 ，则，则 ，且以，且以链为模板合成的链为模板合成的RNARNA中中 。简记为简记为“DNADNA两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为1”1”。第22页，本讲稿共62页（4）在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均值。即第23页，本讲稿共62页【高考警示高考警示】(1)DNA(1)DNA的水解产物根据水解程度的不同

16、而不同，彻底水的水解产物根据水解程度的不同而不同，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧核苷酸。核苷酸。(2)(2)案例：在案例：在DNADNA分子的一条单链中，相邻的碱基分子的一条单链中，相邻的碱基A A与与T T通过什么连接？通过什么连接？正确答案：正确答案：-脱氧核糖脱氧核糖-磷酸磷酸-脱氧核糖脱氧核糖-错误答案：氢键。分析：受思维定式的影响，未注意错误答案：氢键。分析：受思维定式的影响，未注意“一条单链中，一条单链中，相邻的碱基相邻的碱基A A与与T”T”，看到，看到A A与与T T的连接就认为是氢

17、键，实际上的连接就认为是氢键，实际上DNADNA分子分子两条单链上的碱基两条单链上的碱基A A与与T T通过氢键连接，一条单链中相邻的碱基通过氢键连接，一条单链中相邻的碱基A A与与T T通通过过“-脱氧核糖脱氧核糖-磷酸磷酸-脱氧核糖脱氧核糖-”-”连接。连接。第24页，本讲稿共62页【考考题题回回访访】1.(20151.(2015德州模德州模拟拟)如如图为图为DNADNA分子部分分子部分结结构示意构示意图图，以下叙述正确，以下叙述正确的是的是()第25页，本讲稿共62页A.DNAA.DNA的的稳稳定性与定性与有关，生物体内有关，生物体内DNADNA解旋解旋酶酶、RNARNA聚合聚合酶酶、D

18、NADNA聚合聚合酶酶、逆、逆转录转录酶酶等可以断开等可以断开B.B.是一个胞是一个胞嘧啶嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸C.DNAC.DNA连连接接酶酶可催化可催化或或键键形成形成D.AD.A链链、B B链链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖第26页，本讲稿共62页【解题指南解题指南】解答本题应关注两个方面：解答本题应关注两个方面：(1)(1)正确识别正确识别DNADNA的平面结构。的平面结构。(2)(2)明确明确DNADNA结构中一个完整脱氧核苷酸的组成，如图中的结构中一个完整脱氧核苷酸的组成，如图中的和其下和其下方的磷酸基团组成一个完整脱氧核苷酸，而不是与方的磷酸基

19、团组成一个完整脱氧核苷酸，而不是与组成一个完整脱组成一个完整脱氧核苷酸。氧核苷酸。第27页，本讲稿共62页【解析解析】选选D D。结构图中。结构图中分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。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磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNADNA分子的基本骨架，分子的基本骨架，A A链、链、B B链方链方向相反。图中向相反。图中不是同一个脱氧核苷酸分子的组成成分，其中不是同一个脱氧核苷酸分子的组成成分，其中是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是氢键，生物体内的解旋酶和是氢键，生物体内的解旋酶和RNARNA聚合酶可将其断开，并且聚

20、合酶可将其断开，并且RNARNA聚合酶和聚合酶和DNADNA聚合酶及逆转录酶分别聚合酶及逆转录酶分别将核糖核苷酸、脱氧核苷酸、脱氧核苷酸连接成核苷酸链。将核糖核苷酸、脱氧核苷酸、脱氧核苷酸连接成核苷酸链。第28页，本讲稿共62页2.(20142.(2014山山东东高考高考)某研究小某研究小组测组测定了多个不同双定了多个不同双链链DNADNA分子的碱基分子的碱基组组成，根据成，根据测测定定结结果果绘绘制了制了DNADNA分子的一条分子的一条单链单链与其互与其互补链补链、一条、一条单单链链与其所在与其所在DNADNA分子中碱基数目比分子中碱基数目比值值的关系的关系图图，下列正确的是，下列正确的是(

21、)第29页，本讲稿共62页【解题指南解题指南】(1)(1)图示信息：图示信息：DNADNA分子的一条单链中碱基比例与分子的一条单链中碱基比例与DNADNA分分子、其互补链中的碱基比例关系。子、其互补链中的碱基比例关系。(2)(2)思维流程：思维流程：DNADNA分子的碱基互补配对原则分子的碱基互补配对原则一个一个DNADNA分子中分子中A=TA=T，C=GC=G计算两条链的互补碱基之和的比值与非互补碱基之和的比值计算两条链的互补碱基之和的比值与非互补碱基之和的比值曲线的横纵坐标一一对应。曲线的横纵坐标一一对应。第30页，本讲稿共62页【解析】选C。本题主要考查对DNA分子碱基互补配对原则的理解

22、。双链DNA分子中，(A+C)/(T+G)一定等于1，故A项错误；当一条链中(A1+C1)/(T1+G1)=1时，其互补链中存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1，B项错误；在DNA分子中，存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)，故C项正确、D项错误。第31页，本讲稿共62页3.(20153.(2015滨滨州模州模拟拟)某双某双链链DNADNA分子中含有分子中含有200200个碱基，一条个碱基，一条链链上上ATGC=1234ATGC=1234，则该则该DNADNA分子分子()A.A.四种含氮碱基四种含氮碱基AT

23、GC=4477ATGC=4477B.B.若若该该DNADNA中中A A为为p p个，占全部碱基的个，占全部碱基的 (m2n)(m2n)，则则G G的个数的个数为为C.C.碱基排列方式共有碱基排列方式共有4 4200200种种D.D.含有含有4 4个游离的磷酸个游离的磷酸第32页，本讲稿共62页【解题指南】解答本题需明确以下两个方面：(1)一条链上能发生碱基互补配对的两种碱基的数量比等于另一条链上这两种碱基的数量比的倒数。(2)碱基排列方式的种类数是4n，其中n代表碱基对数。第33页，本讲稿共62页【解析解析】选选B B。该。该DNADNA分子的一条链上分子的一条链上ATGC=1234ATGC=

24、1234，另一，另一条链上条链上ATGC=2143ATGC=2143，整个，整个DNADNA分子中分子中ATGC=3377ATGC=3377。若该。若该DNADNA中中A A为为p p个，占全部碱基的个，占全部碱基的 ，则碱，则碱基总数为个基总数为个 ，则，则 ；该；该DNADNA分子含分子含有有100100个碱基对，个碱基对，3030个个A-TA-T碱基对，碱基对，7070个个G-CG-C碱基对，碱基排列方式为碱基对，碱基排列方式为4 4100100种；一个种；一个DNADNA分子由两条分子由两条DNADNA链组成，含链组成，含2 2个游离的磷酸。个游离的磷酸。第34页，本讲稿共62页【延伸

25、探究延伸探究】如如题题目所述，目所述，该该DNADNA分子中共有几个分子中共有几个氢键氢键？为为什么？什么？提示：提示：270270个。该个。该DNADNA分子中含有分子中含有3030个个A-TA-T碱基对，碱基对，7070个个G-CG-C碱基对，其碱基对，其中中A-TA-T碱基对之间有碱基对之间有2 2个氢键，个氢键，G-CG-C碱基对之间有碱基对之间有3 3个氢键，故共有个氢键，故共有270270个氢键。个氢键。第35页，本讲稿共62页【加固加固训练训练】1.(20131.(2013广广东东高考高考)1953)1953年年WatsonWatson和和CrickCrick构建了构建了DNAD

26、NA双螺旋双螺旋结结构模型，构模型，其重要意其重要意义义在于在于()证证明明DNADNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质确定确定DNADNA是染色体的是染色体的组组成成分成成分发现发现DNADNA如何如何储储存存遗传遗传信息信息为为DNADNA复制机制的复制机制的阐阐明奠定基明奠定基础础A.A.B.B.C.C.D.D.第36页，本讲稿共62页【解题指南解题指南】DNADNA双螺旋结构模型解释了碱基互补配对及如何形成双螺旋结构模型解释了碱基互补配对及如何形成DNADNA的分子结构。的分子结构。【解析解析】选选D D。本题考查。本题考查DNADNA分子结构和功能等知识。噬菌体侵染细菌分子结构和功能

27、等知识。噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌的转化实验和烟草花叶病毒相关实验证明了的实验、肺炎双球菌的转化实验和烟草花叶病毒相关实验证明了DNADNA是主要的遗传物质，故是主要的遗传物质，故错误；错误；WatsonWatson和和CrickCrick构建构建DNADNA双螺旋结构模双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分，故型之前，就已经明确了染色体的组成成分，故错误；根据错误；根据DNADNA双螺双螺旋结构模型中脱氧核苷酸的排列顺序，可以发现旋结构模型中脱氧核苷酸的排列顺序，可以发现DNADNA是如何储存遗传是如何储存遗传信息的，故信息的，故正确；他们在构建了正确；他们在构建了DNADN

28、A双螺旋结构模型的基础上，也双螺旋结构模型的基础上，也对对DNADNA复制进行了描述，故复制进行了描述，故正确。正确。第37页，本讲稿共62页2.2.在一个双在一个双链链DNADNA分子中，碱基分子中，碱基总总数数为为m m，腺，腺嘌嘌呤数呤数为为n n，则则下列有关下列有关叙述正确的是叙述正确的是()脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数=磷酸数磷酸数=碱基碱基总总数数=m=m碱基之碱基之间间的的氢键氢键数数为为一条一条链链中中(A+T)(A+T)的数量的数量为为n nGG的数量的数量为为(m-n)(m-n)A.A.B.B.C.C.D.D.第38页，本讲稿共62页【解析解析】选选D D。的等量关系容易判断

29、；对于的等量关系容易判断；对于，需知，需知G G与与C C之间形成之间形成3 3个氢键，个氢键，A A与与T T之间形成之间形成2 2个氢键，故氢键为：个氢键，故氢键为：；因因A+TA+T的总的总量为量为2n2n，故一条链中的，故一条链中的A+TA+T的数量应为的数量应为n n；中计算中计算G G的数量有误，应的数量有误，应为为 。第39页，本讲稿共62页3.(20143.(2014莆田模莆田模拟拟)关于关于DNADNA分子分子结结构的叙述中，不正确的是构的叙述中，不正确的是()A.DNAA.DNA分子由分子由4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸组组成成B.B.每个每个DNADNA分子中，碱基数分子

30、中，碱基数=脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数=脱氧核糖数脱氧核糖数C.C.双双链链DNADNA分子中的一段，若含有分子中的一段，若含有3030个胞个胞嘧啶嘧啶，就一定会同，就一定会同时时含有含有3030个个鸟鸟嘌嘌呤呤D.DNAD.DNA分子中每个脱氧核糖上均分子中每个脱氧核糖上均连连接着接着1 1个磷酸和个磷酸和1 1个含氮碱基个含氮碱基第40页，本讲稿共62页【解析】选D。DNA分子由4种脱氧核苷酸组成，分别为腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸；每个DNA分子均由完整的脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸中碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数；双链DNA分子中A=T，G

31、=C，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤；DNA分子中除两端外，每个脱氧核糖连接着2个磷酸和1个含氮碱基。第41页，本讲稿共62页【方法技巧方法技巧】DNADNA分子的分子的“5 5、4 4、3 3、2 2、1 1”“5 5”表示表示DNADNA分子由分子由5 5种元素种元素组组成。成。“4 4”表示表示DNADNA分子由分子由4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸组组成成(也可以也可以说组说组成成DNADNA分子的碱基分子的碱基有有4 4种种)。“3 3”表示表示DNADNA分子由分子由3 3部分部分组组成成(也可以也可以说说每个脱氧核苷酸由每个脱氧核苷酸由3 3部分部分组组成成)。“

32、2 2”表示每个表示每个DNADNA分子由分子由2 2条脱氧核苷酸条脱氧核苷酸链组链组成。成。“1 1”表示表示DNADNA分子是一种双螺旋分子是一种双螺旋结结构。构。第42页，本讲稿共62页考点二 DNA分子的复制及相关计算1.DNA分子复制：(1)研究DNA复制的常用方法：同位素标记法和离心法，常用的标记元素为3H、15N、32P，通过离心出现在试管中不同的位置。(2)影响DNA复制的外界条件：第43页，本讲稿共62页(3)DNA(3)DNA复制的准确性。复制的准确性。一般情况下，一般情况下，DNADNA的双螺旋的双螺旋结结构和碱基互构和碱基互补补配配对对原原则则能使能使DNADNA准确地

33、准确地进进行复制。行复制。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，可能造成碱基配配对发对发生差生差错错，引起基因突，引起基因突变变。第44页，本讲稿共62页2.DNA复制的有关计算：DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：第45页，本讲稿共62页(1)(1)子代子代DNADNA分子数分子数为为2 2n n个。个。含有含有亲亲代代链链的的DNADNA分子数分子数为为2 2个。个。不含不含亲亲代代链链的的DNADNA分子数分子数为为(2(2n n-2)-2)个。个。含子代含子代链链的的DNADNA有有2 2

34、n n个。个。(2)(2)子代脱氧核苷酸子代脱氧核苷酸链链数数为为2 2n+1n+1条。条。亲亲代脱氧核苷酸代脱氧核苷酸链链数数为为2 2条。条。新合成的脱氧核苷酸新合成的脱氧核苷酸链链数数为为(2(2n+1n+1-2)-2)条。条。第46页，本讲稿共62页【高考警示高考警示】DNADNA分子复制分子复制计计算算问题问题的提醒的提醒将含有将含有1515N N的的1 1个个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培养基中培养，复制的培养基中培养，复制n n次。次。(1)(1)含含1414N N的的DNADNA分子有分子有2 2n n个，只含个，只含1414N N的的DNADNA分子有

35、分子有(2(2n n-2)-2)个，做个，做题时题时看看准是准是“含含”还还是是“只含只含”。(2)(2)子代子代DNADNA分子中，分子中，总链总链数数为为2 2n n2=22=2n+1n+1条。模板条。模板链链始始终终是是2 2条。做条。做题题时应时应看准是看准是“DNADNA分子数分子数”，还还是是“链链数数”。第47页，本讲稿共62页【考考题题回回访访】1.(20141.(2014四川高考四川高考)将牛催乳素基因用将牛催乳素基因用3232P P标记标记后后导导入小鼠乳腺入小鼠乳腺细细胞，胞，选选取取仅仅有一条染色体上整合有有一条染色体上整合有单单个目的基因的某个个目的基因的某个细细胞胞

36、进进行体外培养。行体外培养。下列叙述下列叙述错误错误的是的是()A.A.小鼠乳腺小鼠乳腺细细胞中的核酸含有胞中的核酸含有5 5种碱基和种碱基和8 8种核苷酸种核苷酸B.B.该该基因基因转录时转录时，遗传遗传信息通信息通过过模板模板链传递给链传递给mRNAmRNAC.C.连续连续分裂分裂n n次后，子次后，子细细胞中胞中3232P P标记标记的的细细胞占胞占1/21/2n+1n+1D.D.该该基因翻基因翻译时译时所需所需tRNAtRNA与氨基酸种与氨基酸种类类数不一定相等数不一定相等第48页，本讲稿共62页【解题指南解题指南】(1)(1)题干关键词：题干关键词：“3232P P标记标记”“”“仅

37、有一条染色体上整合仅有一条染色体上整合有单个目的基因有单个目的基因”。(2)(2)关键知识：核酸的碱基和五碳糖种类、转录的模板链、密码子的关键知识：核酸的碱基和五碳糖种类、转录的模板链、密码子的简并性、简并性、DNADNA半保留复制。半保留复制。第49页，本讲稿共62页【解析】选C。本题考查核酸的种类及组成、基因的表达、有丝分裂及DNA复制。A项中，细胞中核酸有DNA和RNA两种，含有A、G、C、T、U 5种碱基，4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸共8种核苷酸，故A项正确；B项中，转录时只以DNA的一条链为模板链，按照碱基互补配对原则合成mRNA，故B项正确；C项中，细胞分裂n次获得2n个子细胞，

38、含32P的母链只有两条，因此只能有两个子细胞含有32P，其所占比例是1/2n-1，故C项错误；D项中，某种氨基酸的密码子可以有多个，因此翻译时同一种氨基酸可能由不同tRNA来转运，故D项正确。第50页，本讲稿共62页2.(20152.(2015淄博模淄博模拟拟)对对某一噬菌体的某一噬菌体的DNADNA用用3232P P标记标记，对细对细菌的氨基酸菌的氨基酸用用1515N N标记标记，让让已已标记标记的噬菌体去侵染已的噬菌体去侵染已标记标记的的细细菌，最后菌，最后释释放出放出200200个噬菌体，个噬菌体，则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.全部噬菌体都有全部噬菌体都有标记标记的的3

39、232P PB.2B.2个噬菌体含个噬菌体含3232P PC.C.全部噬菌体都不含全部噬菌体都不含1515N ND.2D.2个噬菌体含个噬菌体含1515N N第51页，本讲稿共62页【解题指南】解答本题的关键是明确以下两点：(1)32P标记的DNA作为模板，15N标记的氨基酸作为原料。(2)DNA分子的复制特点为半保留复制。第52页，本讲稿共62页【解析】选B。构成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料都来自细菌，噬菌体在侵染细菌时，把蛋白质外壳留在细菌的外面，进入细菌体内的是DNA，然后以自己的DNA为模板，利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA，而DNA复制是半保留复制，原来标记的DNA两条链

40、最多形成两个DNA到子代噬菌体内，即有2个噬菌体含有32P。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的，因此所有噬菌体均含15N。第53页，本讲稿共62页【延伸探究延伸探究】若将若将题题目中目中获获得的得的DNADNA全部放在离心管中离心，全部放在离心管中离心，则试则试管管中出中出现现的密度的密度带带的情况是怎的情况是怎样样的？的？提示：提示：由于由于DNADNA分子不会含有分子不会含有1515N N标记的氨基酸，只考虑含标记的氨基酸，只考虑含P P情况即可，情况即可，3232P P标记的标记的DNADNA放在放在3131P P的培养基中最终合成的培养基中最终合成2002

41、00个个DNADNA分子，其中分子，其中2 2个个DNADNA分子既含分子既含3232P P，也含，也含3131P P，198198个个DNADNA分子只含分子只含3131P P，故在试管中的密度带，故在试管中的密度带分布为中带分布为中带2 2个个DNADNA分子，轻带分子，轻带198198个个DNADNA分子。分子。第54页，本讲稿共62页3.(20153.(2015日照模日照模拟拟)用用1515N N标记标记含有含有100100个碱基个碱基对对的双的双链链DNADNA分子，其中分子，其中有胞有胞嘧啶嘧啶6060个。个。该该DNADNA分子在含有分子在含有1414N N的培养基中的培养基中连

42、续连续复制复制4 4次，其次，其结结果果不可能是不可能是()A.A.含有含有1515N N的的DNADNA分子占分子占1/81/8B.B.复制复制过过程中需要腺程中需要腺嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸600600个个C.C.含有含有1414N N的的DNADNA分子占分子占7/87/8D.D.复制复制结结果共果共产产生生1616个个DNADNA分子分子【解题指南解题指南】解答本题的关键是明确以下两点：解答本题的关键是明确以下两点：(1)(1)用用1515N N标记的标记的DNADNA作模板，含作模板，含1414N N的培养基为原料。的培养基为原料。(2)(2)该该DNADNA分子中含有分子中含有

43、100100个碱基对，即个碱基对，即200200个碱基。个碱基。第55页，本讲稿共62页【解析解析】选选C C。DNADNA连续复制连续复制4 4次，形成次，形成1616个个DNADNA分子，其中有分子，其中有2 2个含个含1515N N，所有的，所有的DNADNA分子都含分子都含1414N N；最初的；最初的DNADNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸为分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸为(2100-260)2=40(2100-260)2=40个，复制个，复制4 4次，共需次，共需4015=6004015=600个腺嘌呤脱氧个腺嘌呤脱氧核苷酸。核苷酸。第56页，本讲稿共62页【延伸探究延伸探究】(1)(1)该

44、该DNADNA复制复制4 4次需要次需要G G多少个？多少个？为为什么？什么？提示：提示：900900个。该个。该DNADNA分子含分子含C C为为6060个，所以含个，所以含G G为为6060个，因此复制个，因此复制4 4次，次，需要需要G G的个数是的个数是(2(24 4-1)-1)60=90060=900个。个。(2)(2)该该DNADNA分子复制分子复制4 4次后，含有次后，含有1414N N的的DNADNA链链占的比例是多少？占的比例是多少？为为什么？什么？提示：提示：15/1615/16。该。该DNADNA分子复制分子复制4 4次后，得到次后，得到1616个个DNADNA分子，共有

45、分子，共有3232条链，条链，其中含有其中含有1515N N的链有的链有2 2条，所以含有条，所以含有1414N N的链占的比例是的链占的比例是15/1615/16。第57页，本讲稿共62页【方法技巧方法技巧】DNADNA复制复制时时消耗脱氧核苷酸数的消耗脱氧核苷酸数的计计算方法算方法运用运用DNADNA分子的半保留复制特点解决消耗某种脱氧核苷酸数量的分子的半保留复制特点解决消耗某种脱氧核苷酸数量的问题问题时时，应应注意注意亲亲代代DNADNA分子的两条分子的两条链链被保留下来，不需消耗原料。具体被保留下来，不需消耗原料。具体计计算方法算方法归纳归纳如下：如下：(1)(1)若一若一亲亲代代DN

46、ADNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m m个，个，经过经过n n次复制需要消耗次复制需要消耗该该脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数为为m m(2(2n n-1)-1)个。个。(2)(2)第第n n次复制所需次复制所需该该脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数为为m m2 2n-1n-1个。个。第58页，本讲稿共62页【加固加固训练训练】1.1.真核真核细细胞内某基因由胞内某基因由1 0001 000对对脱氧核苷酸脱氧核苷酸组组成，其中碱基成，其中碱基A A占占20%20%。下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.该该基因一定存在于染色体上基因一定存在于染色体上B.B.该该基因的一条脱氧核苷酸基因的

47、一条脱氧核苷酸链链中中 为为3232C.DNAC.DNA解旋解旋酶酶能催化能催化该该基因水解基因水解为为多个脱氧核苷酸多个脱氧核苷酸D.D.该该基因复制基因复制3 3次，需游离的次，需游离的鸟鸟嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸2 8002 800个个第59页，本讲稿共62页【解析解析】选选B B。真核细胞的细胞质。真核细胞的细胞质(如线粒体、叶绿体如线粒体、叶绿体)中也可能含有中也可能含有基因；碱基基因；碱基A A占占20%20%，则碱基，则碱基T T占占20%20%，而，而G G和和C C分别占分别占30%(60030%(600个个)，所以，所以G+CG+C与与A+TA+T的比值在整个的比值在整

48、个DNADNA分子中和在每一条链中都是分子中和在每一条链中都是3232；DNADNA解旋解旋酶只能作用于氢键，使酶只能作用于氢键，使DNADNA解旋成脱氧核苷酸长链；该基因复制解旋成脱氧核苷酸长链；该基因复制3 3次，次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(2(23 3-1)600=4 200-1)600=4 200个。个。第60页，本讲稿共62页2.(20152.(2015济南模拟济南模拟)某噬菌体中的某噬菌体中的DNADNA分子含有分子含有800800个碱基对，其中含个碱基对，其中含有有600600个碱基个碱基A A。该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠。该

49、噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸6 2006 200个，该噬菌体已经增殖了个，该噬菌体已经增殖了()A.4A.4代代B.5B.5代代C.6C.6代代D.7D.7代代第61页，本讲稿共62页【解析解析】选选B B。该噬菌体的。该噬菌体的DNADNA分子中含有分子中含有800800个碱基对，即个碱基对，即1 6001 600个碱个碱基。在双链基。在双链DNADNA分子中，分子中，A=T=600(A=T=600(个个)，G=C=(1 600-6002)/2G=C=(1 600-6002)/2=200(=200(个个)。噬菌体增殖代数与。噬菌体增殖代数与DNADNA复制次数是一致的。复制次数是一致的。DNADNA连续复制后，连续复制后，消耗细菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸消耗细菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸(含含G G的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸)6 200)6 200个，即个，即生成了生成了DNADNA分子分子6 200/200+1=32(6 200/200+1=32(个个)，故完成了，故完成了5 5次复制。次复制。第62页，本讲稿共62页