2025届高三一轮复习生物：DNA的结构与基因的本质课件

DNA模型构建过程 基本认知 DNA是由4种脱氧核苷酸为单位的长链 威尔金斯 富兰克林 DNA衍射图谱 DNA呈螺旋结构 沃森 克里克 查哥夫 A=T、G= C DNA呈双螺旋结构 沃森 克里克 DNA的双螺旋结构 元素 C、H、O、N、P 组成物质 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 组成单位 4种脱氧核苷酸 平面结构 反向平行的两条脱氧核苷酸长链 空间结构 两条长链按反向平行盘旋成双螺旋结构 平面结构 外侧 磷酸和五碳糖交替连接 基本骨架 内侧 碱基，通过氢键连接成碱基对 反向平行的两条脱氧核苷酸长链 3,5—磷酸二酯键 碱基互补配对原则：A-T G-C 每个端点有一个游离的磷酸基团 G—C碱基对比例越大，DNA热稳定性越高 DNA的双螺旋结构 元素 C、H、O、N、P 组成物质 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 组成单位 4种脱氧核苷酸 平面结构 反向平行的两条脱氧核苷酸长链 空间结构 两条长链按反向平行盘旋成双螺旋结构 DNA特点 多样性 特异性 碱基排列顺序的千变万化 每一个DNA分子的碱基有特定的排列顺序 1．(必修2 P50“图3-8”)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作____________，另一端有一个羟基(—OH)，称作________，两条单链走向________，一条单链是从5′-端到3′-端的，另一条单链是从3′-端到5′-端的。 2．(必修2 P52“科学·技术·社会”)应用DNA指纹技术时，首先需要用______________酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用________的方法将这些片段按大小分开，再经一系列步骤形成DNA指纹图。　 5′-端 3′-端 相反 合适的(或限制) 电泳 基因通常是有遗传效应的DNA片段 基因中的碱基数目只是DNA分子碱基总数的一部分 每个DNA分子上有许多个基因 绿色荧光基因性状与基因有关，且基因具有一定的独立性 只有部分碱基参与基因的组成 基因能控制生物的性状 基因具有遗传效应 基因是DNA片段 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 染色体是DNA 的主要载体 基因是有遗传 效应的DNA片断 每个DNA分子 上有许多基因 基因中的脱氧核 苷酸排列顺序代表 着遗传信息 每个基因由许多脱氧核苷酸组成 DNA是主要的 遗传物质 每个染色体上有一个或两个DNA分子 有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 基因：通常是有遗传效应的DNA片段 问题1：没有DNA 的生物（病毒）的基因是什么？ 问题2：什么是有遗传效应？真核真核细胞和原核细胞基因有什么区别？ 1．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。 (　　) 2．磷酸与核糖交替连接排列在外侧构成了DNA的基本骨架。 (　　) 3．DNA中一条链的嘌呤数一定等于另一条链的嘌呤数。 (　　) 4．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。 (　　) 5．DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低。 (　　) 6．基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同，则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例也是80%。 (　　) √ × × × × × DNA分子中碱基数量的计算规律 A 1 T 2 T 1 A2 G 1 C 2 C 1 G 2 链1 链2 DNA半保留复制的实验证据 1．实验者：美国生物学家________________。 2．实验方法：同位素标记技术和________。 梅塞尔森和斯塔尔 离心技术 3．实验原理 15N和14N是氮元素的两种____________，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。 两条链被标记情况 密度大小 离心位置 都是15N 最大 靠近试管的___部 一条15N，一条14N 居中 位置_____ 都是14N 最小 靠近试管的___部 稳定同位素 底 居中 上 4．实验过程 5．实验结果 6.实验结论：实验结果和假设DNA复制方式是半保留复制的预期结果一致，说明DNA的复制是以___________的方式进行的。 半保留复制 DNA复制 概念 时间 场所 实质 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 主要是细胞核，线粒体和叶绿体中也存在 遗传物质的复制 过程 解旋 合成子链 酶 结果 解旋酶 将DNA双螺旋的两条链解开（氢键断裂） 模板 原则 原料 酶 方向 解开后的两条母链 游离的四种脱氧核苷酸 DNA聚合酶等 碱基互补配对原则 5’端→3’端 重新螺旋 每条链与对应的模板链盘绕成双螺旋结构 DNA复制 概念 时间 场所 实质 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 主要是细胞核，线粒体和叶绿体中也存在 遗传物质的复制 过程 解旋 合成子链 重新螺旋 特点 边解旋边复制 半保留复制 多起点复制 能量ATP 线粒体提供 准确复制原因 意义 DNA双链提供精确的模板 DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。 碱基互补配对原则 (1)真核生物：主要在细胞核内，线粒体和叶绿体也可以进行。 (2)原核生物：主要在拟核。 (3)DNA病毒：活的宿主细胞内。 1.DNA复制的场所在自然状态下，生物的DNA均在细胞中复制 2.“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的培养基上培养，复制n次，则 （1）子代DNA共2n个 含15N的DNA分子：2个 只含15N的DNA分子：0个 含14N的DNA分子： 2n个 只含14N的DNA分子： （2n-2）个 （2）脱氧核苷酸链共2n+1条 含15N的脱氧核苷酸链：2条 只含14N的脱氧核苷酸链：（2n+1-2） 【特别提醒】解答此类问题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还是“脱氧核苷酸链数”。 ②消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个 ②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n－1个 1．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。 (　　) 2．DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子的两条链均是新合成的。 (　　) 3．DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。 (　　) 4．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。 (　　) 5．复制后的两个子代DNA分子将在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时，随染色单体分离而分开。 ( ) × × × × √ 1．(2022·海南等级考)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)：下列有关叙述正确的是(　　) A．第一代细菌DNA离心后，试管 中出现1条中带，说明DNA复制方 式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管 中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 D 2．(2021·辽宁选择性考试)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　) A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′-端 B．子链的合成过程不需要引物参与 C．DNA每条链的5′-端是羟基末端 D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 A 3．大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是(　　) A．图中DNA的复制为双向半保留复制 B．多起点复制加快了DNA的复制速度 C．复制泡3的DNA复制早于复制泡1 D．子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同 D $$