2027届高三生物人教版一轮复习课件 基因的本质

该高中生物学高考复习课件聚焦必修2“基因的本质”核心模块，覆盖肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、DNA结构与复制等高考高频考点，依据高考评价体系分析实验探究（占比约45%）、结构分析（占比约30%）等考查维度，归纳实验设计分析、碱基数量计算等常考题型，实现考点与考情的精准对接。 课件亮点在于“实验原理深度剖析+科学思维建模”，如通过艾弗里实验的减法原理、噬菌体侵染实验的同位素标记技术，培养学生科学思维与探究实践素养，针对DNA半保留复制计算总结“子代DNA链数公式”等突破方法，助力学生掌握实验答题逻辑，教师可依托此课件实现考点分层突破，提升复习效率。

必修2 第3章 基因的本质 2026年高考一轮复习 高考生物 1 1 提出“遗传因子”,并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 染色体的化学成分主要是蛋白质和 DNA。那么在这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢? 染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 5 科学家发现 知识点1 遗传物质的早期认识 肺炎链球菌的转化实验 考点一 考向研析 知识夯基 1946年诺贝尔化学奖:证明酶的本质是蛋白质。在当时对蛋白质的研究很热门,蛋白质是遗传物质占主流观点!! 而由于对DNA的结构没有清晰的了解,核酸权威专家认为DNA是单调重复的分子,无特异性,缺乏携带遗传信息能力。 知识点1 遗传物质的早期认识 肺炎链球菌的转化实验 考点一 (1)当时的主导观点: 是生物体的遗传物质。 (2)对DNA的认识: 基本单位是 ,每一分子基本单位由 、 、 组成基本单位有 种,差别在于 的不同。 蛋白质 人们为什么会认为蛋白质是生物的遗传物质呢?你认为遗传物质应具备什么特点? 脱氧核苷酸 磷酸 碱基 脱氧核糖 4 碱基 ①具有多样性和特异性 ②结构比较稳定 ③能贮存大量的遗传信息。 考向研析 知识夯基 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 菌体特点 菌落特点 致病性 S型细菌 R型 细菌 无 有 无荚膜 有荚膜 粗糙 Rough 光滑Smooth 1.实验材料: R型 、S型肺炎链球菌和小鼠 怎样区分S型菌、R型菌? 荚膜是细菌细胞壁外的一层多糖类物质,起保护和粘附作用 考向研析 知识夯基 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 2、实验过程 和结果 ①②组对比说明 。 ②③组对比说明 。 ②③④组对比说明 。 3.结果分析 R型细菌无致病性,S型细菌有致病性 被加热杀死的S型细菌无致病性 R型细菌能转化为S型细菌 考向研析 知识夯基 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 思考:从第四组实验的小鼠尸体中分离出有致病性的S型活细菌,其后代也是有致病性的S型活细菌。这说明什么? 说明R型细菌转化为S型细菌,这种性状的转化是可以遗传的,即R型细菌转化为S型细菌是遗传物质引起的改变,不是环境引起的改变。 已经加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 4、实验结论 随机转化,少部分R型细菌被转化。 但转化因子的本质不清楚 考向研析 知识夯基 S型细菌细胞中有哪些物质呢?到底哪种物质是转化因子呢?你将如何设计实验进行探究呢?尝试说出你的实验思路,并以流程图的形式展示实验过程和预测结果。 (1)思路:将S型菌各种物质分离提纯后与R型混合后,观察能否将R型菌转化。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 提纯、鉴定 分别与R型活细菌混合培养 R R S R R R 加入的物质种类 自变量: 因变量: R型菌是否转化 如何观察R型菌是否转化? 根据菌落特征判断 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 考向研析 知识夯基 (2)思路:将加热致死S型菌各种物质用 分别去除后与R型混合,观察能否将R型菌转化。 酶解法 结果分析: 1.实验①是 组, ②③④⑤是 组; 2.实验②③④分别说明 ; 实验①⑤说明 有转化作用。 3.结论: 蛋白质、RNA、脂质没有转化作用 对照 实验 DNA DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 考向研析 知识夯基 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 比较:上述两种实验设计方法在变量处理上,分别应用了什么原理? 加法原理 减法原理 含义:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 举例:在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。 含义:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 举例:在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。 对照组 实验组 实验组 实验组 对照组 实验组 实验组 考向研析 知识夯基 R型细菌转化为S型细菌的实质 S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 重组、 并表达 R型细菌转化成S型细菌 【拓展延伸】 属于广义上的基因重组 注意:加热并没有使DNA完全失去活性 加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活。DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌的转化实验 考点一 考向研析 知识夯基 10 知识点1 T2噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 (1)噬菌体的结构及生活方式 的元素组成:C、H、O、N、P 的元素组成:C、H、O、N、S ③生活方式:专门寄生于大肠杆菌体内的病毒 考向研析 知识夯基 知识点1 T2噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 思考:在证明 是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用和标记 噬菌体的 和蛋白质,据下图分析标记元素所在的部位并说出理由。 标记元素所在的部位分别是①和④。标记用的是,①是磷酸;标记蛋白质用的是, 只有基中含有 。 该实验不能标记C、、、 这些元素的原因是: C、、、是和蛋白质共有的元素,若选择共有的元素做标记,则无法将和蛋白质区分开 考向研析 知识夯基 知识点1 T2噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 (2)噬菌体的增殖 增殖需要的条件 内容 模板 合成T2噬菌体DNA原料 合成T2噬菌体蛋白质 原料 场所 噬菌体的DNA 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 考向研析 知识夯基 注意:噬菌体增殖过程中:噬菌体只提供自身的DNA为模板,合成新DNA和蛋白质所需的原料、能量、场所、酶均来自大肠杆菌 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 视频: T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程 考向研析 知识夯基 1.实验过程: 【问题1】如何获得被同位素标记的噬菌体? 大肠杆菌+含35S的培养基-含35S的大肠杆菌 大肠杆菌+含32P的培养基-含32P的大肠杆菌 T2噬菌体+含35S的大肠杆菌-含35S的T2噬菌体 T2噬菌体+含32P的大肠杆菌-含32P的T2噬菌体 第一步:标记大肠杆菌 第二步:标记T2噬菌体 第三步:已标记T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 考向研析 知识夯基 35S标记噬菌体组 35S标记的噬菌体 用35S标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和 沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很高 沉淀物放射性很低 子代噬菌体中无35S 实验结果分析 搅拌的目的 离心的目的 上清液放射性很高说明什么 沉淀物放射性很低说明什么 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层 说明T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌 搅拌不充分 1.实验过程: 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 考向研析 知识夯基 32P标记噬菌体组 32P标记的噬菌体 子代噬菌体中含32P 用32P标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和 沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很低 沉淀物放射性很高 实验结果分析 沉淀物放射性很高 上清液放射性很低 说明T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。 培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌; 培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。 说明DNA是真正的遗传物质 1.实验过程: 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 考向研析 知识夯基 (1)直接证明: 。 (2)间接证明:DNA能够 ,使生物体前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性;DNA能够控制 的合成,从而控制生物体的代谢和性状。 (3)上述实验能否证明蛋白质不是遗传物质呢?_ DNA是噬菌体的遗传物质 自我复制 蛋白质 不能,因为蛋白质没有进入细菌体内,不能明确其是否有遗传效应。 2.实验结论: 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 考向研析 知识夯基 知识点3 实验异常结果分析 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 思考①:35S标记的实验发现沉淀物中也有较低放射性,可能是什么原因造成的? 由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。 搅拌不充分 考向研析 知识夯基 知识点3 实验异常结果分析 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 思考②:32P标记的实验发现上清液中也有较低的放射性,可能是什么原因造成的? 部分释 放出来 未来及侵染 保温时间长 保温时间短 考向研析 知识夯基 知识点4 三个经典实验比较 噬菌体侵染细菌的实验 考点二 肺炎链球菌 体内转化实验 肺炎链球菌 体外转化实验 噬菌体侵 染细菌实验 实验者 思 路 分离方式 结 论 设法将DNA与蛋白质等分开,单独地研究它们遗传功能。 证明DNA是遗传物质,蛋白质不是。 酶解法: 分别加入到R型菌中 同位素标记法: 标记DNA和蛋白质 DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质 加热杀死的S型菌体内有“转化因子” 考向研析 知识夯基 知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 探究RNA是遗传物质的实验 考点三 科学家发现许多病毒中只含有蛋白质和RNA,没有DNA,比如烟草花叶病毒。 烟草花叶病毒示意图和电镜照片 考向研析 知识夯基 知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 探究RNA是遗传物质的实验 考点三 ①请你设计实验弄清烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质还是RNA。 方案一 方案二 结论:烟草花叶病毒的遗传物质是 。 RNA 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA是主要的遗传物质 探究RNA是遗传物质的实验 考点三 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 动物、植物、真菌 原核生物 细菌、蓝细菌 非细胞生物 DNA病毒 T2噬菌体 RNA数病毒 烟草花叶病毒、 新型冠状病毒 DNA和RNA DNA RNA DNA RNA DNA 绝大多数生物遗传物质是DNA,少数是RNA。 因此,DNA是主要的遗传物质。 考向研析 知识夯基 知识点3 探究“遗传物质”种类的4种方法 探究RNA是遗传物质的实验 考点三 考向研析 知识夯基 DNA的结构 1.图中的泡状结构是什么? 果蝇的DNA复制泡 2.DNA是如何储存生物遗传信息的? 3.DNA上的遗传信息又是如何传递给子代的? 4.DNA与基因具有怎样的关系? DNA的复制 基因通常是具有遗传效应的DNA片段 体系构建 思维领航 知识点1 DNA双螺旋结构模型的构建 DNA的结构与基因的本质 考点一 威尔金斯和富兰克林提供_ DNA是以4种 为单位连接而成的长链,分别含有_ 4种碱基 沃森和克里克推算出DNA分子呈_结构 A、T、G、C DNA衍射图谱 螺旋 脱氧核苷酸 尝试建立多种不同的模型:双螺旋、三螺旋 被否定 修正、重建 查哥夫提出DNA分子中A的量等于 ,C的量等于 。 T G 构建DNA 模型 沃森和克里克 双螺旋结构 1.模型的构建过程 DNA衍射图谱 沃森和克里克 2.构建者: 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 (1)DNA的中文名称是什么?其基本组成单位是什么?有几种? (2)请画出DNA基本组成单位示意图,并标注C原子序号。 (3)画出DNA单链(3个脱氧核苷酸)及双链结构示意图(共4个脱氧核苷酸)。 (4)请以箭头和文字的形式表示DNA的结构层次。(从元素 DNA) 脱氧核糖核酸,基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,共有4种。 核苷酸之间形成磷酸二酯键,产生水 两条脱氧核苷酸链通过氢键连接 遵循碱基互补配对原则 DNA分子平面结构 DNA分子立体(空间)结构 考向研析 知识夯基 C、H、O、N、P 脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 脱氧核糖核苷酸 脱氧核苷酸链 DNA 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 1.DNA的分子结构 平面结构 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧,通过 形成碱基对。碱基互补配对原则是 。 空间结构 两条长链按 的方式盘旋成双螺旋结构。 磷酸和脱氧核糖 碱基 氢键 A与T配对,G与C配对 反向平行 3’ 5’ 5’ 3’ 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 2.DNA 分子的双螺旋结构模型解读 (1)数量关系 ①1个磷酸可与 个脱氧核糖相连; ②每个DNA分子片段中,有 个游离的磷酸基团; ③脱氢核糖数 磷酸数 含氮碱基数 ④A—T间有 个氢键,G—C间有 个氢键。 (2)位置关系 ①单链中相邻碱基通过 连接。 ②互补链中相邻碱基通过 相连。 1个或2个 2 = = 2 3 脱氧核糖—磷酸脱氧—核糖 氢键 G、C碱基对所占比例越大,DNA分子越稳定。 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 大本P176 碱基的数量关系 考向研析 知识夯基 DNA的结构与基因的本质 考点一 请联系所学知识,整合关于DNA的相关内容,回答下列问题。 (1)所有的DNA都是“线状”的吗? (2)一条脱氧核苷酸链中,相邻碱基如何连接? (3)氢键的形成和断裂需要什么条件? (4)发生碱基互补配对的生理过程有哪些? (5)发生碱基互补配对的细胞结构有哪些? (6)哪些酶可作用于DNA?作用部位各是什么? 氢键可自动形成,解旋酶、加热、RNA聚合酶使氢键断裂 DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译 细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体、拟核、质粒 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、逆转录酶、 RNA聚合酶、解旋酶等 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 分析资料1,回答以下问题? (1)为什么要测定24条染色体上的DNA的碱基序列? (2)不同个体22号染色体上DNA的碱基序列是否相同? (3)资料中22号和X染色体上碱基对的数量与编码基因数量的有何关系?说明了什么? 22对常染色体中每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,其上的基因是相同的或是等位基因,每对测其中1条即可。而性染色体X和Y的基因大为不同,故两条都需要测序。 不完全相同,每个个体的DNA都有特定的碱基排列顺序。 DNA分子数远小于基因数目,基因数目远小于碱基对数,构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。 【资料1】人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。下表是22号和X这两条染色体的部分测序结果,构成基因的碱基数占碱基总数比例不超过2%。 染色体序号 DNA分子大小(碱基对) 编码基因数目(个);编码基因举例 第22号 约5082万 489、脯氨酸脱氢酶基因 X染色体 约1.56亿 824、色觉基因 多样性 特异性 基因是具有遗传效应 的DNA片段 考向研析 知识夯基 知识点2 DNA的结构及特点 DNA的结构与基因的本质 考点一 3.DNA 的结构特点 结构特点 稳定性:空间结构相对稳定 磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架;两条链互补的碱基之间通过氢键相连。 多样性:碱基排列顺序千变万化 若某DNA分子中有 个碱基对,则排列顺序有_种 特异性 每种DNA分子都有特定碱基排列顺序,代表了特定遗传信息。 DNA分子中氢键越多,越稳定 考向研析 知识夯基 知识点3 基因的本质 DNA的结构与基因的本质 考点一 ①基因的概念 (1)基因通常是_的DNA片段,具有相对独立性,是_的功能单位和结构单位。 (2)基因的位置:主要存在于染色体上,在染色体上呈_排列。 ②基因的功能 (1)通过_传递遗传信息。 (2)通过_表达遗传信息。 (3)基因的遗传信息蕴藏在_之中。 有遗传效应 控制生物性状 DNA的复制 控制蛋白质的合成 4种碱基的排列顺序 线性 遗传效应一般是指基因能够转录成 ,进而翻译成蛋白质,能够控制一定的性状。 考向研析 知识夯基 DNA病毒、细胞生物:基因是有遗传效应的DNA片段;RNA病毒:基因是有遗传效应的RNA片段 【资料2】DNA包括基因和非基因片段(或称为基因间区),而基因又包括编码区和非编码区,真核生物基因的编码区包含内含子和外显子。非编码区包含调控区域和非调控区域。 知识点3 基因的本质 DNA的结构与基因的本质 考点一 考向研析 知识夯基 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 ①一条染色体含有_个DNA分子 ②染色体是DNA的_。 1个或2 主要载体 ①每个DNA分子上含有_个基因 ②基因通常是有_的DNA片段 多 遗传效应 ②基因中 代表遗传信息 脱氧核苷酸的排列顺序 呈线性排列 ①每个基因中含有许多脱氧核苷酸 考向研析 知识夯基 37 1.将处于有丝分裂间期的某细胞放在BrdU的培养液中分裂两次,第二次有丝分裂中期时,一条染色体上的两条染色单体经 Giemsa 染料处理后呈现什么颜色? (1)若DNA的复制方式为全保留复制,则第二次有丝分裂中期时,一条染色体上的两条染色单体经 Giemsa 染料处理后呈现什么颜色? 亲代细胞 一条染色单体为深蓝色,另一条染色单体为浅蓝色。 【资料3】在含有 BrdU(5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶核苷类似物)的培养液中进行DNA 复制时,BrdU会取代T掺到新合成的链中,形成BrdU 标记链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含 BrdU 的染色体呈深蓝色,DNA双链都不含有 BrdU 的染色体也呈深蓝色。 子细胞 中期 T T T B B T T B B B B B B T 两条染色单体均为浅蓝色或一条染色单体为浅蓝色,一条染色单体为深蓝色。 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 (2)该实验的原理与教材P54证明DNA半保留复制的实验原理有何区别? 【教材实验】用到了同位素标记技术,15N和14N是稳定同位素,但其相对原子质量不同,含15N的DNA密度比含14N的DNA大,利用密度梯度离心技术可将其分开。 【该实验】先着色后观察 【资料3】在含有 BrdU(5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶核苷类似物)的培养液中进行DNA 复制时,BrdU会取代T掺到新合成的链中,形成BrdU 标记链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含 BrdU 的染色体呈深蓝色,DNA双链都不含有 BrdU 的染色体也呈深蓝色。 知识点1 DNA半保留复制的实验证据 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 39 知识点1 DNA半保留复制的实验证据 DNA的复制 考点二 1. DNA半保留复制的实验分析 (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_法。 (5)实验原理:含 15N的双链密度大,含 14N的双链密度小,一条链含 14N 、一条链含 15N的双链 密度居中。 梅塞尔森 斯塔尔 假说—演绎法 同位素标记 (密度梯度)离心 考向研析 知识夯基 (3) 当DNA的复制方式为全保留复制、半保留复制或分散复制时,请根据教材P54实验,推测其对应的实验结果。 (1)半保留复制 (2)全保留复制 (3)分散复制 分散复制 1 2 3 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 41 2. DNA 复制时,两条子链延伸的方式是否与解旋方向相同并连续复制? 一条染色单体为深蓝色,另一条染色单体为浅蓝色。 滞后链延伸方向与子链解旋方向相反,前导链延伸方向与子链解旋方向相同。 滞后链不能连续合成,前导链能够连续合成。 【资料4】在DNA复制过程中新合成的两条子链情况不同。日本学者冈崎认为3’ 5’方向合成的 DNA 实际上是由许多 5’ 3’方向合成的 DNA 片段连续拼接起来的,这些刚合成 DNA 片段就叫冈崎片段,连续合成的链叫前导链,不能连续合成,由冈崎片段拼接形成的链叫滞后链。 半不连续复制 3. 前导链和滞后链合成过程所需酶是否相同? DNA聚合酶:将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段的3’端(单个的脱氧核苷酸) DNA连接酶:将2个或多个DNA片段连接成一条DNA长链(DNA片段) DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 4. 请根据下图,介绍DNA复制的过程,并归纳 DNA 体内复制的场所、 时期、 条件、 阶段、 结果。 ①解旋 ②合成子链 ③重新螺旋 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 复述DNA复制的过程后,总结DNA复制的结果、DNA能准确复制的原因及意义。 43 4. 请根据下图,介绍DNA复制的过程,并归纳 DNA 体内复制的场所、 时期、 条件、 阶段、 结果。 比较项目 DNA体内复制 PCR 场所 时期 条件 过程 结果 真核生物:细胞核(主),叶绿体、线粒体 原核生物:拟核、质粒,病毒:宿主细胞内 细胞分裂前的间期 (有丝分裂的间期和减数分裂前的间期) ①模板:解开后的两条母链 ②原料:游离的四种脱氧核苷酸 ③酶:解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶 ④原则:碱基互补配对原则 ①解旋 ②合成子链 ③重新螺旋 1个DNA 2个完全相同的DNA ①模板:目的基因的两条母链 ②原料:游离的四种脱氧核苷酸 (dNTP) ③酶:耐高温的DNA聚合酶 ④原则:碱基互补配对原则,⑤高温解旋 ①变性 ②复性 ③延伸 少量DNA 大量完全相同的DNA DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 44 知识点2 DNA复制 DNA的复制 考点二 1.概念:以 为模板合成 的过程。 2.DNA复制过程的特点: 3.结果:形成_的DNA 分子。 4.意义: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。 5.DNA可以精确复制的原因:_,为复制提供了精确的模板;通过_,保证了复制能够准确地进行。 亲代DNA 子代DNA ①边解旋边复制 (从过程上看) ②半保留复制 (从结果上看) 两个完全相同 遗传信息 遗传信息 分子独特的双螺旋结构 碱基互补配对 考向研析 知识夯基 (1) DNA 体内复制的原料和PCR 反应加入的原料是否相同? 【资料4】研究表明,生物体内的脱氧核苷酸是在核糖核苷二磷酸(NDP)基础上逐步形成的,将 NDP 中核糖二号碳原子上的氧原子脱去,使其成为脱氧核苷二磷酸(dNDP),再经还原进一步形成脱氧核苷三磷酸 (dNTP),由dNTP直接参与 DNA 的合成。 不管是在体内还是在体外,都是 dNTP 直接参与新链的延伸过程。 (2)除了作为合成原料,dNTP 还有什么作用? ATP 能够提供能量的原因(连接两个磷酸基团的磷酸酐键不稳定而容易断裂,并释放出大量能量),故推测dNTP 能够直接为新链延伸提供能量。 【资料5】在 DNA 聚合酶的催化作用下,引物或者已合成 DNA 链的 3’-OH 对进入的脱氧核苷三磷酸 -磷酸基团中的P原子发起亲核攻击,导致 -磷酸基团与 -磷酸基团之间的磷酸酐键断裂,脱下一分子焦磷酸(PPi)并释放出大量能量,最终形成磷酸。 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 46 DNA 聚合酶特点:不能从头合成DNA,只能催化已有链的延长反应(从3’端延伸DNA链)。RNA引物可让DNA聚合酶从引物的 3’-OH端开始合成新的 DNA链。 引物:一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 引物作用:为DNA聚合酶提供3’。 (3) 为什么 DNA 聚合酶只能催化引物或者已合成 DNA 链的 3’-OH?引物是什么? 【资料5】在 DNA 聚合酶的催化作用下,引物或者已合成 DNA 链的 3’-OH 对进入的脱氧核苷三磷酸 -磷酸基团中的P原子发起亲核攻击,导致 -磷酸基团与 -磷酸基团之间的磷酸酐键断裂,脱下一分子焦磷酸(PPi)并释放出大量能量,最终形成磷酸。 (4)根据 DNA 链延伸时的能量供应机制,RNA 引物合成的能量来源是什么? RNA引物合成是由 NTP(ATP、GTP、CTP、UTP)直接提供能量。 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 47 真核生物DNA的复制是多起点复制 【资料6】人体细胞某 DNA 的长度为200 10-9 m,复制速度为 5 10-9m/s,但经检测却发现此DNA的复制只需 5s 的时间。 (1) 果蝇 DNA 形成多个复制泡的原因? 5. 理论上 40 s 完成的复制,为何能缩短到 5 s? 提高复制效率 (2) 复制泡的复制方向是单向还是双向? 双向复制,且多起点不是同时进行。 (3) 原生生物的DNA复制也是多起点双向复制吗? 单起点双向复制,但其复制速度很快。 真核生物DNA复制:多起点双向复制 原核生物DNA复制:单起点双向复制 DNA的复制 考点二 考向研析 知识夯基 48 (1)子代DNA数: ①含有15N链的DNA数为 个, ②只含15N链的DNA数为 个, ③不含15N链(只含14N )的DNA数为 个, ④含14N链的DNA数有 个。 (2)子代脱氧核苷酸链数: ①子代DNA总链数 条, ②亲代脱氧核苷酸链数为 条, ③新合成的脱氧核苷酸链数为 条。 2 0 2n-2 2n 2 2n+1-2 2n+1 (3)消耗的脱氧核苷酸数 ①亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为 个, ②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为 个。 m (2n-1) m 2n-1 知识点3 DNA复制相关计算 DNA的复制 考点二 Lavf58.29.100 $