DNA分子的结构、复制及基因2016届高三生物一轮复习.ppt

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DNA分子的结构、复制; 基因是有遗传效应的DNA片段,,,,2016届高三生物一轮复习,C、H、O、N、P,A、T、G、C,脱氧核糖,脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,规则的双螺旋结构,1、结构层次,2.结构特点 (1)双链 。 (2) 和 交替连接, 排列在外侧,构成 , 排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成碱基对。 (4)A和T之间形成 个氢键,C和G之间形成 个氢键,故DNA分子中 比例高的稳定 性强。,反向平行,脱氧核糖,磷酸,基本骨架,碱基,氢键,二,G—C,三,(1)每个DNA片段中,游离的磷酸基团有 个。 (2)○ 之间的数量关系 。 (3)○和之间的化学键为 键,用 处理可切断,用 酶处理可连接。 (4)碱基对之间的化学键为 键,可用 酶断裂,也可 断裂。 (5)每个脱氧核糖连接着 个磷酸, 分别在 号碳原子上相连接。,2,1∶1∶1,磷酸二酯,DNA连接,氢,解旋,2,3号、5,,,DNA分子结构模式图信息解读,限制性核酸内切酶,,加热,,3.DNA分子特性 (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次序。 若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有 种,其中n代表 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。,提醒,4n,碱基,判断: 1、在DNA分子中,每个磷酸都连接2个脱氧核糖,每个脱氧核糖都连接2个磷酸。 2、在同一条脱氧核苷酸链中,相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连。 3、DNA分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸,右边是大肠杆菌 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____________________。 (2)3有________种,中文名字分别是_______________。 (3)DNA分子中3和4是通过________连接起来的。 (4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用序号表示)________。,磷酸,脱氧核糖,脱氧核苷酸,2,鸟嘌呤、胞嘧啶,氢键,3与4,C,下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型,正确的是( ),对位训练 1.下列能正确表示DNA片段示意图的是 ( ),D,2. 含有2 000个碱基的DNA,每条链上的碱基排列方式有( ) A.42 000个 B.41 000个 C.24 000个 D.21 000个,B,3.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过 ( ) A.肽键 B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸— C.氢键 D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖— 解析 DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方式如图: 由此可知是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接起来的。,D,4、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1:在双链DNA分子中,互补碱基两两相等A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。,规律二:双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该单链碱基总数的百分比。,m%,m%,若DNA的一个单链中,A+T/G+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?,,0.4 0.4,练一练,规律三:双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C,=n,=n,在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少?,2.5 1,练一练,规律四:双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两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,规律6: ,则,规律5: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7:若已知A占双链的比例=c%,则A1/单链的比例无法确定,但A1/单链最大值可求出为 最小值为 。,,2c%,,0,对位训练 1.下列对双链DNA分子的叙述,哪项是不正确的 ( ) A.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的 数目为C的0.5倍 B.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T 的数目也相等 C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另 一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3 D.若一条链的G∶T=1∶2,另一条链的 C∶A=2∶1,答案 D,2.一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的 ( ) A.44% B.24% C.14% D.28%,D,3.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%,A,,二、DNA分子复制,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。,,,决胜高考P136-5、6题,二、DNA分子复制 1.概念:以 分子为模板合成子代DNA分子 的过程。 2.场所:主要在 中,但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。 3.时间:有丝分裂 和减数 。 4.条件: 。 5.精确复制的原因:DNA的 结构提供精确模板; 原则保证了复制的准确进行。6.过程:解旋和复制。 7.特点: 复制和 。 8.意义:从亲代传给子代,保持遗传信息的连续性。,亲代DNA,细胞核,间期,第Ⅰ次分裂前的间期,模板、原料、酶、能量,双螺旋,碱基互补配对,半保留,边解旋边复制,,(2)复制的条件:,模板:DNA分子的两条链; 原料:细胞中游离的脱氧核苷酸 能量:ATP 酶:解旋酶、聚合酶等,(3)DNA复制的特点:,从 DNA复制过程看: 边解旋边复制 从 DNA复制结果看: 半保留复制,思考:DNA复制与PCR技术的异同,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,亲 代,第一代,第二代,第三代,,15N,15N,例:已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子(0代),转移到含14N的培养基上培养n代,其结果如下: DNA分子总数________ DNA分子中:含15N的______;含14N的______; 只含15N的______;只含14N的_______ 脱氧核苷酸链总数________ 含15N的链为__________;含14N的链为__________,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,注意:①含/只含;②DNA分子/链; ③数量/比例    ④原料和模板的标记元素,2n,思维误区警示 1.对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制 所需某种碱基数量的计算原理不清 已知DNA分子中碱基数,求复制n次与第n次所 需某碱基的数目:某DNA分子中含某碱基a个,复 制n次,则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为 个,因为最初亲代DNA分子做模板不 需要原料;但第n次复制时所需含该碱基的脱氧核 苷酸为 。,a×(2n-1),a×2n-1,纠正训练 1.某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。下 列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧 核苷酸数目的叙述中,错误的是 ( ) A.在第一次复制时,需要(m-A)个 B.在第二次复制时,需要2(m-A)个 C.在第n次复制时,需要2n-1(m-A)个 D.在n次复制过程中,总共需要2n(m-A)个 解析 该DNA分子含胞嘧啶数目为m-A,复制n 次需胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(m-A)(2n-1)。,D,下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是,,A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率,,A,双向复制:DNA复制时,以复制起始点为中心,向两个方向进行复制。但在低等生物中,也可进行单向复制。 多起点复制:在原核生物中,复制起始点通常为一个,而在真核生物中则为多个。,拓展:,2.对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透 (1)细胞分裂过程中先进行DNA复制。 (2)DNA复制的方式:半保留复制。 (3)图示辨析,用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是(  ) A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10,A,2.取1个含有1对同源染色体的精原细胞,用15N标 记细胞核中DNA,然后放在含14N的培养基中培 养,让其连续进行两次有丝分裂,形成4个细胞, 这4个细胞中含15N的细胞个数可能是 ( ) A.2 B.3 C.4 D.前三项都对,D,,读下图的果蝇的一条染色体上的基因状况,思考: 1、基因在染色体上的排列方式? 2、基因与基因之间的片段是什么? 3、每一个基因如白眼基因,从结构上看是由许多什么组成? 4、线粒体和叶绿体中也含有DNA,其上有基因吗? 5、什么叫遗传信息?基因中包含遗传信息吗?基因是由几条链组成?每一条链都含有遗传信息吗?,考点三 基因的本质,1.脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系,脱氧核苷酸,基因,DNA,染色体,,,,基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。,每个基因中含有许多脱氧核苷酸,每个DNA分子含有许多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段(本质)。基因的功能:传递和表达。,每个染色体有一个或两个DNA分子,染色体是DNA的主要载体,2.基因的基本功能,(1)遗传信息的传递:发生在传种接代过程中,通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。 (2)遗传信息的表达:发生在生物个体发育过程中,是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达控制个体发育过程。,下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,则下列叙述正确的是(  ),B,A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸 B.S基因是有遗传效应的DNA片段 C.基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变 D.碱基的配对方式决定了DNA遗传的特异性,三、基因是有遗传效应的DNA片段 1.基因: 的DNA片段,是决定 的基本单位。 2.遗传信息:指基因中 的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 ——是DNA的 ——是主要的遗传物质 —— ——DNA(基因)的基本组成单位,染色体,DNA,基因,控制生物性状的基本单位,携带遗传信息。主要存在 于 上,少量存在于 和 中,脱氧核苷酸,,,,有遗传效应,生物性,,状,脱氧核苷酸,主要载体,,染色体,叶绿体,线粒体,构建知识网络,4.四种结构或物质之间的包含关系及数量关系 ①DNA中既包括基因片段还包括非基因片段,所以构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数。 ②显性基因D和隐性基因d的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。,提醒,1.下图示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,下列各项正确的是 ( ) A.a和c的碱基序列互补 B.b和c的碱基序列相同 C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值不同 D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同,随堂过关检测,D,2.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养 基中,让其复制三次,则含有15N的DNA分子占全 部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部 DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链 占全部DNA单链的比例依次是 ( ) A.1/2,7/8,1/4 B.1/4,1,1/8 C.1/4,7/8,1/8 D.1/8,1,1/8,B,3.DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基 (设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两 次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基 对分别为U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P” 可能是 ( ) A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶,D,
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