高三高考生物一輪復(fù)習(xí)課件【知識(shí)導(dǎo)航+拓展遷移】 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)

第18講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)（一輪復(fù)習(xí)）沃森和克里克于1953年在《NATURE》雜志上發(fā)表的論文自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境遷移應(yīng)用一、DNA分子的結(jié)構(gòu)科學(xué)家貢獻(xiàn)威爾金斯和富蘭克林查哥夫沃森和克里克任務(wù)1、根據(jù)視頻教材P47-48，完成DNA分子結(jié)構(gòu)的探索歷程DNA的X射線衍射圖譜提出堿基A的量總是等于T的量，C的量總是等于G的量提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境遷移應(yīng)用任務(wù)2、從DNA分子的組成元素開(kāi)始構(gòu)建含有4種堿基對(duì)的DNA分子片段平面模型，并總結(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；窘M成元素:____________等基本組成物質(zhì):磷酸、___________、_________基本組成單位:______________DNA單鏈:脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈DNA雙鏈:________結(jié)構(gòu)。C,H,O,N,P脫氧核糖含氮堿基脫氧核糖核苷酸雙螺旋自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境遷移應(yīng)用APCPTPGPTPAPGPCP外側(cè)：

交替連接，構(gòu)成基本骨架，并按

方式排列成兩條脫氧核苷酸鏈；內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過(guò)

連成

，遵循______________原則（A

,G

）磷酸、脫氧核糖反向平行氫鍵堿基對(duì)＝T≡C堿基互補(bǔ)配對(duì)5’3’5’3’生物大分子的基本骨架：碳鏈生物膜的基本骨架:磷酸雙分子層細(xì)胞骨架：蛋白質(zhì)纖維1．一個(gè)雙鏈DNA分子片段中有幾個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，位置如何？2．雙鏈DNA中堿基之間是如何連接的？

一條鏈上的脫氧核苷酸之間又是如何連接的？APCPTPGPTPAPGPCP

①通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，

②通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連的。3．DNA初步水解的產(chǎn)物和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？4種脫氧核苷酸RNA分子?1個(gè)4.DNA分子中是否所有的脫氧核糖都連接著2個(gè)磷酸基團(tuán)？否！線粒體、葉綠體、擬核處DNA有___個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

（DNA為裸露的環(huán)狀）（一個(gè)或兩個(gè)）2個(gè)，分別位于DNA分子的兩端。0※深度思考磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基APCPTPGPTPAPGPCP外側(cè)基本骨架穩(wěn)定不變內(nèi)側(cè)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不變穩(wěn)定性內(nèi)側(cè)的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的（遺傳信息）多樣性特定個(gè)體的DNA有其特定的堿基排列順序特異性DNA分子的特性4n外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)由n個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子有

種人體內(nèi)控制β-珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有

種1自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境遷移應(yīng)用任務(wù)3、完善染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系圖解染色體DNA是主要的

。蛋白質(zhì)DNA基因脫氧核苷酸每個(gè)DNA分子含有

個(gè)基因基因是有

的DNA片段（本質(zhì)）基因在染色體上呈

。基因是

的基本單位染色體是DNA的

。（DNA的載體還有

和

等）每條染色體含有

個(gè)DNA分子每個(gè)基因含有

個(gè)脫氧核苷酸脫氧核苷酸（堿基）的

代表遺傳信息。主要載體線粒體葉綠體1個(gè)或2遺傳物質(zhì)多遺傳效應(yīng)線性排列決定生物性狀成千上萬(wàn)排列順序

【遷移應(yīng)用1】如圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫(huà)的含有2個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段(其中“○”代表磷酸基團(tuán))，請(qǐng)糾錯(cuò)：①五碳糖應(yīng)為脫氧核糖；②堿基不含尿嘧啶(U)；③磷酸與磷酸之間無(wú)化學(xué)鍵的連接，磷酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接。

【遷移應(yīng)用2】某真核生物DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖如下,下列敘述正確的是（）

A．①的形成需要DNA聚合酶催化B．②表示腺嘌呤核糖核苷酸C．③的形成只能發(fā)生在細(xì)胞核D．若a鏈中A+T占48%，則DNA分子中G占26%D※解題心得DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律沃森和克里克的論文結(jié)尾處寫(xiě)道：“我們提出的這種堿基特異性配對(duì)方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制。”自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境遷移應(yīng)用二、DNA分子的復(fù)制任務(wù)1、構(gòu)建全保留復(fù)制和半保留復(fù)制子代DNA分子模型半保留復(fù)制全保留復(fù)制指親代DNA解旋后，分別以兩條鏈為模板，合成子鏈，母鏈和子鏈共同組成一個(gè)新的DNA分子，即新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈。就像文件復(fù)制一樣，復(fù)制完成后親代DNA被完整的保留下來(lái)，即經(jīng)過(guò)一次復(fù)制形成的兩個(gè)DNA分子，其中一個(gè)是親代DNA，子代DNA的雙鏈都是新合成的。子一代子二代以含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。預(yù)期結(jié)果半保留復(fù)制全保留復(fù)制全為15N/14N—DNA1/2為15N/14N—DNA，1/2為14N/14N—DNA1/2為15N/15N—DNA，1/2為14N/14N—DNA1/4為15N/15N—DNA，3/4為14N/14N—DNA15N/15N—DNA15N/15N—DNA全位于中部1/2位于中部，1/2位于上部1/2位于底部，1/2位于上部1/4位于底部，3/4位于上部全位于底部全位于底部實(shí)驗(yàn)結(jié)果√任務(wù)2、閱讀教材P54DNA分子復(fù)制的過(guò)程，完成下表。DNA復(fù)制概念時(shí)間主要場(chǎng)所所需條件過(guò)程特點(diǎn)方式準(zhǔn)確復(fù)制保證意義以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期細(xì)胞核模板、原料、能量和酶解旋→以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)→形成兩個(gè)新的DNA分子邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板；堿基互補(bǔ)配對(duì)保證準(zhǔn)確復(fù)制將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性DNA解開(kāi)的兩條單鏈游離的脫氧核苷酸直接能源物質(zhì)ATP解旋酶、DNA聚合酶作用部位：氫鍵作用：使氫鍵斷裂作用：催化形成磷酸二酯鍵，使單個(gè)的脫氧核苷酸聚合在一起形成脫氧核苷酸鏈解旋——在能量驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋解開(kāi)。復(fù)旋——隨著解旋進(jìn)行，子鏈不斷延伸，每條新子鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。合成子鏈——以解開(kāi)的每一段母鏈為

，在__________等酶的作用下，以

為原料，遵循

原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。模板4種游離的脫氧核苷酸

堿基互補(bǔ)配對(duì)DNA聚合酶【遷移應(yīng)用3】現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉(zhuǎn)到含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是 ()A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1︰3B.有15N15N和14N14N兩種,其比例為1︰1C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3︰1D.有15N14N和14N14N兩種,其比例為3︰1D【遷移應(yīng)用4】某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，Ａ＋Ｔ占?jí)A基總數(shù)的34％，若該DNA片段復(fù)制2次，共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為（

）A．330 B．660 C．990 D．1320C※解題心得總結(jié)：一個(gè)親代DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，則⑴DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：⑵脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：2n個(gè)2個(gè)2n-2個(gè)2n+1條2條2n+1-2條(3)消耗脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為

個(gè)②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為

個(gè)m·(2n-1)m·2n-1【遷移應(yīng)用5】將某一細(xì)胞中的一條染色體上的DNA用14C充分標(biāo)記,其同源染色體上的DNA用32P充分標(biāo)記,置于不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng),經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂(不考慮交叉互換)。下列說(shuō)法中正確的是()A.若進(jìn)行減數(shù)分裂,則四個(gè)細(xì)胞中均含有14C和32PB.若進(jìn)行有絲分裂,某一細(xì)胞中含14C的染色體可能是含32P染色體的兩倍C.若進(jìn)行有絲分裂,則四個(gè)細(xì)胞中可能三個(gè)有放射性,一個(gè)沒(méi)有放射性D.若進(jìn)行減數(shù)分裂,則四個(gè)細(xì)胞中可能兩個(gè)有放射性,兩個(gè)沒(méi)有放射性C※解題心得細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問(wèn)題（繪圖法）減數(shù)分裂染色體標(biāo)記問(wèn)題3H3H3H3H

1H培養(yǎng)基3H1H

MⅠ

MⅡ100%精細(xì)胞含3H有絲分