2025届高三一轮复习生物：DNA分子的结构课件

第17讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质 考点一 DNA分子的结构 考点二 DNA分子的复制 考点三 基因是有遗传效应的DNA片段 问题探讨（3min） 1.DNA分子的模型名称、建构者、结构特点 2.DNA的中文名称、元素组成、基本单位、形成方式、遵循原则 3.DNA分子的结构特性 4.DNA初步水解产物和彻底水解产物是？ DNA分子的结构 DNA分子的模型名称： 建构者： 结构特点： DNA双螺旋结构 沃森和克里克 （2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 （1）DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 DNA分子的结构 DNA的中文名称： 元素组成： 基本单位： 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 DNA分子的结构 形成方式： 遵循原则： 脱水缩合 碱基互补配对原则 磷酸二酯键 A G C T T C G A 碱基互补配对原则： 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，其中A和T配对、C和G配对。 研究表明： DNA的热稳定性与四种碱基的含量有关：G和C的含量越多，DNA的结构就越稳定 DNA分子的结构 DNA分子中的“变”与“不变” 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 DNA分子的结构 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 DNA分子的结构特性 ①稳定性 碱基互补配对原则保持双链平行，氢键的作用力保持双链结构牢固。 ②多样性 每一个DNA分子具有特定的碱基（对）排列顺序 ③特异性 DNA分子的结构 DNA分子的水解产物 A G C T 初步水解： 初步水解产物： 彻底水解： 彻底水解产物： 断裂磷酸二酯键 四种脱氧核苷酸 断裂脱氧核苷酸中的化学键 磷酸、脱氧核糖、四种碱基 DNA分子的结构 DNA分子中碱基的计算 双链DNA分子中，若A所占比例为a,那么T、C、G所占比例为多少？ 双链DNA分子中，A/T=？ C/G=？ （A+G）/(T+C)=？ 若一条链中，那么另一条链？ 整个DNA分子上？ 双链DNA分子中，若一条链中A+T=k,那么另外一条链A+T=？ 整个DNA分子中A+T=? 若一条链中，则？ 整个DNA分子上？ ①双链DNA中，两互补碱基相等；任意不互补碱基之和为50% ④双链DNA中，非互补碱基之和的比值在两条链中互为倒数 ②双链DNA中，两互补碱基之和的比等于任一单链中两互补碱基之和的比 ③双链DNA中，互补碱基之和所占比例在任意一条链即整个DNA分子中都相等 正误判断 1.双链DNA分子中一条链上相邻的碱基之间是通过氢键连接的。 ( ) × 2.大肠杆菌细胞中只有 、 、 、 四种碱基。 ( ) × 3.DNA分子均为双链,RNA分子均为单链。 ( ) × 4.某双链DNA分子中, 占全部碱基的比例为 ,其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比为 ,则互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶之和所占比例为 。 ( ) √ 5.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 ( ) × ③双链DNA中，互补碱基之和所占比例在任意一条链即整个DNA分子中都相等 (2021·合肥模拟)模型构建是一种研究问题的科学思维方法。在制作一个DNA分子双螺旋结构模型活动中,下列叙述<zzd>错误</zzd>的是( )。 A.需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等的材料 B. <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 四种碱基的大小和形状应该相同 C.需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链 D.末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行 B 2.(2022·山东邹城期中)如图为某DNA分子片段示意图，下列有关叙述错误的是 (　　) A A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位 B.DNA复制时，④的形成不需要DNA聚合酶 C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架 D.DNA分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低 3.(2022·河北唐山期末)下列关于双链DNA的叙述，错误的是(　　) A.一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等 B.一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2 C.一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝2∶1 D.一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3 C DNA分子的复制 问题探讨（5min） 1.DNA分子复制的方式是什么？提出者是谁？研究方法是什么？ 实验研究中运用到的技术有哪些？实验原理是什么？ 2.DNA复制的概念、时期、场所和实质？ 3.DNA复制的过程、条件、特点、生物学意义？ 4.DNA的能准确复制的原因？ 复制方式： 提出者： 研究方法： 实验研究技术： 实验原理： 半保留复制 沃森和克里克 DNA分子的复制 假说-演绎法 同位素标记法 和 密度梯度离心 含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 轻链 中链 重链 DNA分子的复制 DNA复制的猜想： 分散复制（弥散复制） 半保留复制 全保留复制 DNA分子的复制 实验过程： 转移到含14NH4Cl的培养液中 大肠杆菌在含15NH4Cl的 培养液中生长若干代 密度梯度离心 亲代： 子一代： 子二代： DNA分子的复制 概念： 时期： 场所： 实质： DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体、拟核（原核生物） 遗传信息的复制 DNA分子的复制 过程： 条件： 特点： 生物学意义： 解旋→合成子链→重新螺旋 模板： 原料： 能量： 酶： DNA的两条链 四种游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） ATP DNA解旋酶、DNA聚合酶等 ①半保留复制 ②边解旋边复制 ③多起点复制 DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传递给了子代，从而保持了遗传信息的连续性，保证了物种的相对稳定性。 ①解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 ②合成子链：以解开的每段链为模板，以细胞中四种游离的脱氧核苷酸为原料,在酶作用下，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 ③重新螺旋：在聚合酶的作用下，重新生成两个双螺旋结构的DNA分子 DNA分子的复制 DNA的能准确复制的原因？ ①DNA提供精确的模板 ②碱基互补配对原则 DNA分子具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能准确进行。 正误判断 1.DNA双螺旋结构全部解旋后,开始DNA的复制。 ( ) × 2.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。 ( ) × 3.肺炎双球菌细胞内DNA复制的场所包括细胞核、线粒体和叶绿体。 ( ) × 4.高等动植物体内,只有部分细胞能进行核DNA复制。( ) √ 1.(2022·青海西宁五校期末联考)下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是 (　　) A.DNA复制发生在细胞分裂间期 B.DNA复制的方式为半保留复制 C.DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等 D.DNA复制过程中，解旋和复制是同时进行的 C DNA分子的复制 DNA复制的计算： 一个亲代DNA分子经 n 次复制后，则： （１）DNA分子数 ①子代DNA分子数： ②含亲代母链的DNA分子数： ③不含亲代母链的DNA分子数： 2n个 2个 2n-2个 （2）脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： ②亲代脱氧核苷酸链数： ③新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1条 2条 2n+1-2条 DNA分子的复制 DNA复制的计算： 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为？第n次呢？ （4）n次复制时消耗的脱氧核苷酸数： m·2n - m （5）第n次复制时消耗的脱氧核苷酸数： m·2n （3）n次复制后含有的该脱氧核苷酸数： m·2n 2 B (2022·广东湛江调研)如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5 000对，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是(　　) A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B.复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个 C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 D.子代中含15N的DNA分子占1/2 C (2022·宁夏石嘴山三中考)一个用15N标记的DNA分子片段中含有50个碱基对，其中一条链中T＋A占40%。若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是(　　) A.该DNA分子的另一条链中T＋A占60% B.该DNA分子中含有碱基A的数目为40个 C.该DNA分子第3次复制时需要消耗120个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/8 .(2019·浙江选考)在含有 的培养液中进行DNA复制时, 会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成 标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA （两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含 的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测<zzd>错误</zzd>的是 ( ) 。 A. <m></m> 的染色体荧光被抑制 B. <m></m> 的染色单体发出明亮荧光 C.全部DNA分子被 <m></m> 标记 D. <m></m> 的DNA单链被 <m></m> 标记 D （2016·全国卷Ⅰ）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。 回答下列问题： (1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 dATP分子中的两个高能磷酸键断裂后形成的dA－P是组成DNA的基本单位之一，所以α位磷酸基团中的磷是32P，才能使DNA具有32P的放射性 (2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_____________________________________ __________________________________________________________________________。 防止RNA分子与DNA分子碱基互补配对结合，从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合　 (3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。 (4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是_____________________。 解旋 DNA酶(DNA水解酶) 资料一：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。 资料二：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 一个DNA上含有多个基因 基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。 资料分析 资料二：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。 资料四：不少人认为，人和动物体的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。 基因能控制生物性状，基因有遗传效应。它可以独立起作用。 基因是有遗传效应的DNA片段 资料分析 RNA 蛋白质 烟草花 叶病毒 基因是有遗传效应的核酸片段 对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段。 基因是有遗传效应的DNA片段 什么是遗传信息？ 基因的特性？ 基因只存在于染色体上吗？ 基因、染色体、DNA和脱氧核苷酸的关系？ 问题探讨（3min） 基因是有遗传效应的DNA片段 什么是遗传信息？ 基因（DNA）的特性？ 基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 多样性： 特异性： 碱基排列顺序千变万化 每一个基因具有特定的碱基（对）排列顺序 思考：等位基因本质上的不同在于？ 基因是有遗传效应的DNA片段 基因只存在于染色体上吗？ 真核生物的基因主要位于染色体，少数位于线粒体和叶绿体。 原核生物的基因位于拟核中 基因是有遗传效应的DNA片段 基因、染色体、DNA和脱氧核苷酸的关系？ 基因 脱氧核苷酸 染色体 DNA 染色体是DNA的 每条染色体上有_____个DNA分子 基因是有 的DNA片段 每个DNA分子含有_____个基因 每个基因含有____个脱氧核苷酸 许多 许多 1或2 概念关系 数量关系 基因的基本单位是 脱氧核苷酸 遗传效应 主要载体 1、DNA双螺旋结构的发现历程、DNA分子结构特点：外侧是？内侧是？ 2、证明DNA是半保留复制的实验方法、实验研究技术、过程、结果与结论是？ 3、DNA复制的时期、场所、条件、过程、特点、意义是？ 4、基因的本质是？遗传信息是指？DNA分子的特异性和多样性是指？ 5、如何利用碱基互补配对进行计算？DNA复制时的相关计算有哪些？ 本节必备知识 听写 1、画出由A、G、T、C4种碱基构成的脱氧核酸构成的2条DNA链。 2、DNA一条链中的A+G/T+C=0.5,则另一条链中A+G/T+C=？ 3、将在14N中培养的大肠杆菌，放在含有15N的培养基中培养繁殖两代，则子代DNA的分子含N的类型是？画出其密度梯度离心时在试管中的位置？ 4、DNA复制后，新合成的两条子链形成新的DNA双链，对吗？为什么？ 5、遗传信息是指？基因都在细胞核的染色体上吗？还在哪里？基因都在DNA上吗？还在哪里？ Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $$