2025届高三生物一轮复习课件 DNA的结构与复制

基因表达与性状的关系 高三一轮复习 必修二 知 识 点 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 考点二　　DNA的复制 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点一、DNA结构模型的构建 沃森和克里克 ——标志生物学研究进入分子水平 1.构建者： 2.构建过程： DNA是以4种 为单位连接而成的长链, 这4种脱氧核苷酸分别含有 4种碱基 脱氧核苷酸 A、T、G、C 威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了DNA 衍射图谱 双螺旋和三螺旋结构模型 构建模型1 否定 双螺旋结构模型 构建模型2 碱基位于螺旋的外部,骨架在内部 骨架在外部,碱基位于螺旋的内部部，且相同碱基配对 否定 查哥夫提出DNA分子碱基数量关系: . A=T, G=C 双螺旋结构模型 构建模型3 骨架在外部,碱基位于螺旋的内部部，A与T配对,G与C配对 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点二、DNA的结构 C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 思考：DNA初步水解的产物？彻底水解的产物？ DNA初步水解产物是脱氧核苷酸(4种) DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、 脱氧核糖(1种)、 碱基(4种)。 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点二、DNA的结构 磷 酸 二 酯 键 磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧 ——构成基本骨架 碱基排列在内侧，通过氢键相连构成碱基对，遵循碱基互补配对原则 由两条单链组成，两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 每条链末端有一个游离的磷酸基团 G/C比例越高， DNA的热稳定性越高 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点二、DNA的结构 磷 酸 二 酯 键 思考1：每个DNA分子中有几个游离的磷酸基团？ 思考2：一个磷酸基团可以连接几个脱氧核糖？ 2个 1个或2个 思考3：一条链上的碱基如何连接？ 通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接 思考4：两条链之间的碱基如何连接？ 氢键 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点二、DNA的结构 巧计：54321 5种元素： C、H、O、N、P 4种基本单位： （A T C G）脱氧核苷酸 3种分子： 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 2条链（一般）： 反向平行 1种空间结构： 双螺旋结构 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点三、DNA的结构特点 磷酸与脱氧核糖 碱基配对方式 脱氧核苷酸 4n 碱基排列顺序 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” 第一步 第二步 第三步 搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例 根据碱基互补配对原则及其规律进行计算 画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 在双链DNA中，根据碱基互补配对原则： ①A=T G=C ②A+G=T+C (嘌呤数=嘧啶数) (两条链不互补的碱基之和相等) ③A+C=T+G 规律一：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2（A+T+G+C） 在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的1/2 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 在双链DNA中，根据碱基互补配对原则： ①A1=T2 T1=A2 ②A1+T1=A2+T2 规律二：（A1+T1）%= (A2+T2）%=(A+T)% 两互补碱基和所占比例在DNA的两条单链、整个DNA分子中都相等 A+T N = m% N2 A2+T2 = N1 A1+T1 = m% m% 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 规律三：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1 T+C A+G = 1 1/a A1+G1 T1+C1 = a 若 T2+C2 A2+G2 = 则 补则等，不补则倒 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半 N A = 1/2（a+b） b A1 N1 = a 若 N2 A2 = 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” A1 T2 T1 A2 G1 C2 C1 G2 DNA双链 1链 2链 规律五：氢键数=（A或T的数目×2） + （C或G的数目×3） A与T之间两个氢键 C与G之间三个氢键 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” 例题1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有_____个氢键。 2760 例题2：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占_______。 32% 例题3：某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是____ 。 35% 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲” 例题4：DNA的一个单链中（A+T）/（G+C）=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。 0.4 0.4 例题5：DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。 2.5 1 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点五、基因本质 1、基因通常是具有 。 2、有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒基因就是 。 遗传效应的DNA片段 有遗传效应的RNA片段 能编码蛋白质 能编码蛋白质的序列 不能编码蛋白质的序列 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点五、基因本质 3.生物体内DNA分子数与基因数的关系: 生物体的DNA分子数_______基因数。 生物体内所有基因的碱基总数_______DNA分子的碱基总数。 这说明基因是DNA的片段, 基因___________分布在DNA上的, 而是由碱基序列将其分隔开的。 小于 小于 不是连续 考点一　　DNA分子的结构与基因本质 知识点六、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 →脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息 排列顺序 基因在染色体上呈 。 基因是 的基本单位 线性排列 决定生物性状 本质：通常是有 遗传效应的DNA片段 +蛋白质 →染色体是DNA的 。 （DNA的载体还有 和 等） 主要载体 线粒体 叶绿体 考点二　　DNA的复制 知识点七、对DNA复制方式的推测 (1)假说一：全保留复制 (2)假说二：弥散型复制(分散复制) 考点二　　DNA的复制 知识点七、对DNA复制方式的推测 (3)假说三：半保留复制 ①提出者：美国生物学家 和英国物理学家 。 ②内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间 的 断裂，解开的两条单链作为复制的 ，游离 的 依据_________ 原则，通过形成 结 合到作为模板的单链上。 ③特点：_____________________________________________________。 沃森 克里克 氢键 模板 脱氧核苷酸 碱基互补配对 氢键 新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 (1)实验者：美国生物学家 和 。 (2)研究方法： 。 (3)实验材料：大肠杆菌。 (4)实验技术： 技术和密度梯度离心技术。 (5)实验原理：15N和14N是氮元素的两种 同位素，这两种同位 素 ，因此， 利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。 梅塞尔森 斯塔尔 假说—演绎法 同位素标记 稳定 相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA的密度大 轻带 中带 重带 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 试管中DNA的位置 15NH4Cl 14NH4Cl DNA 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 (6)演绎推理 细胞再分裂一次 亲 代 15N 15N 转移到14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 假设DNA的复制是半保留复制 子二代 14N 14N 15N 14N 14N 14N 15N 14N 15N 14N 子一代 15N 14N 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 (6)演绎推理 细胞再分裂一次 亲 代 15N 15N 转移到14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 假设DNA的复制是全保留复制 子二代 14N 14N 14N 14N 14N 14N 15N 15N 15N 15N 子一代 14N 14N 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 (6)演绎推理 细胞再分裂一次 亲 代 15N 15N 转移到14NH4Cl的培养液中 细胞分裂一次 提取DNA离心 提取DNA离心 提取DNA离心 假设DNA的复制是分散复制 15N 14N 15N 14N 子一代 15N 14N 15N 14N 子二代 15N 14N 15N 14N 考点二　　DNA的复制 知识点八、DNA半保留复制的实验 (7)实验结果 ①亲代，提取DNA→离心→ 。 ②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→ 。 ③繁殖两代后取出， 提取DNA→离心→ 。 (8)实验结论：DNA的复制是以 的方式进行的。 全部重带 全部中带 轻带、中带 半保留 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 间期 原核生物：拟核和细胞质 真核生物：主要在细胞核 （还在叶绿体、线粒体） 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 1.解旋：在能量的驱动下，解旋酶破坏碱基对之间的氢键， 将DNA双螺旋的两条链解开 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP 解旋酶 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 2.合成子链：DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的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条子链 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 2.合成子链：DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的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条子链 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' 5' 3' ATP ATP 合成方向： 子链的5'端→ 3'端 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 3.形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' 5' 3' ATP ATP A G C C G T A T A G C C G A T A T 3' 5' T T A C G C G T A T A T A T A 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 条件： (2)原料：四种脱氧核苷酸 (3)酶：解旋酶、 DNA聚合酶等 (4)能量：ATP (1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链) 四者缺一不可 特点： 边解旋边复制、半保留复制 方向： 从子链的5' 端向 3' 端延伸 考点二　　DNA的复制 知识点九、DNA复制的过程 DNA通过复制，将 从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。 遗传信息 遗传信息 结果： 一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 意义： DNA准确复制的原因： ①DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板 ②通过碱基互补配对，保证了复制能准确地进行 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则： 亲 代 15N 15N 15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 复制1次 复制2次 复制3次 2 4 8 =21 =22 =23 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则： 15N 15N 15N 15N 14N 14N 1.DNA分子数： ①子代DNA (14N)分子数＝ ②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数＝ ③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝ 2n 个 2个 (2n－2)个 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则： 15N 15N 15N 15N 14N 14N 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(15N)＝ ③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)＝ 2n＋1条 2条 (2n+1－2)条 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 例1.一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是 (　 　) A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/8 例2.一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的 ( ) A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/25 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 （2）将普通的大肠杆菌（14N ）放在含15N的培养液培养，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。 15N 15N 15N 15N 14N 14N 复制1次： 个 复制2次： 个 复制n次： 个 1.连续复制： 2m （22-1）m (2n－1) m 2.第某次复制： 第1次复制： 个 第2次复制： 个 第n次复制： 个 m m m·2n－1 考点二　　DNA的复制 知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算 例3.某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（是第几代）（ ） A．三次（第四代） B．四次（第五代） C．五次（第六代） D．六次（第七代） 考点二　　DNA的复制 知识点十一、真核生物和原核生物DNA复制的比较 真核生物 原核生物 多个复制起点 （不是同时进行的） 一个复制起点 考点二　　DNA的复制 【了解】 DNA分子复制有单向复制和双向复制 考点二　　DNA的复制 【了解】 本 课 结 束 本课件只整理了相关考点内容和部分例题，可自行添加相关课后习题 $$