高考生物大一輪復習 第三章 DNA分子的結(jié)構(gòu)復制及基因是有遺傳效應的DNA片段 新人教版必修

高考生物大一輪復習第三章DNA分子的結(jié)構(gòu)復制及基因是有遺傳效應的DNA片段課件新人教版必修第一頁，共四十九頁，2022年，8月28日第2、3、4節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段第二頁，共四十九頁，2022年，8月28日一、DNA分子的結(jié)構(gòu)磷酸

脫氧核糖

脫氧核苷酸

脫氧核苷酸鏈

雙螺旋

2

3

第三頁，共四十九頁，2022年，8月28日二、DNA分子的復制1．對DNA分子復制的推測：沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復制的假說。2．概念：以親代DNA分子為模板，⑧______________為原則，合成子代DNA分子的過程。3．過程：解旋→以母鏈為模板按⑨_________________原則合成與母鏈互補的子鏈→延伸子鏈→母鏈、子鏈盤繞成⑩____________。4．發(fā)生時期：有絲分裂的?________和?____________________的間期，隨染色體復制而完成的。堿基互補配對

堿基互補配對

雙螺旋結(jié)構(gòu)

間期

減數(shù)第一次分裂前

第四頁，共四十九頁，2022年，8月28日5．所需條件：模板：?________________；原料：?______________________；能量：ATP；酶：?_____________________等。6．結(jié)果：1個DNA分子就形成?________個完全相同的DNA分子。7．特點(1)?________________。(2)半保留復制：子代DNA＝母鏈＋子鏈。DNA分子的兩條鏈

4種游離的脫氧核苷酸

解旋酶、DNA聚合酶

2

邊解旋邊復制

第五頁，共四十九頁，2022年，8月28日雙螺旋結(jié)構(gòu)

堿基互補配對原則

連續(xù)性

基因突變

第六頁，共四十九頁，2022年，8月28日遺傳效應

多

遺傳信息

排列順序

第七頁，共四十九頁，2022年，8月28日堿基排列順序

特定的排列

DNA

第八頁，共四十九頁，2022年，8月28日1．DNA分子的化學組成及結(jié)構(gòu)(1)組成：構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸，主要由3個部分構(gòu)成：1分子脫氧核糖，1分子磷酸，1分子含氮堿基。構(gòu)成的結(jié)構(gòu)簡圖如下。DNA分子的結(jié)構(gòu)、特性第九頁，共四十九頁，2022年，8月28日高等生物體內(nèi)的核酸有兩種——DNA和RNA，因此構(gòu)成這兩種核酸的基本單位——核苷酸的五碳糖有兩種(RNA——核糖、DNA——脫氧核糖)，堿基5種(RNA有A、U、G、C4種，DNA有A、T、G、C4種)，因此脫氧核苷酸、核糖核苷酸共有8種。第十頁，共四十九頁，2022年，8月28日第十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日④堿基對之間的化學鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。⑤每個脫氧核糖連接著2個磷酸，分別與3號、5號碳原子相連接。2．對DNA分子特性的理解(1)穩(wěn)定性：DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)定不變的，從而使DNA分子具有穩(wěn)定性。第十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日(2)多樣性：DNA分子中堿基相互配對的方式雖然不變，而長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。(3)特異性：每個特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴格的特異性。第十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日3．堿基互補配對原則及應用堿基互補原則：A—T配對，G—C配對應用：堿基計算的規(guī)律(1)雙鏈DNA分子中①A＝T，C＝G；則：A＋G＝T＋C，(A＋G)/(C＋T)＝1。②A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA分子中堿基總數(shù)的一半。第十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日(2)在DNA的兩條互補鏈之間α鏈(A＋G)/(C＋T)＝β鏈(互補鏈)上該比值的倒數(shù)；α鏈(A＋T)/(C＋G)＝β鏈上該比值。(3)在雙鏈DNA分子中，一條鏈上A＋T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈上A＋T的和占該鏈的堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A＋T的和占整個DNA分子的堿基比率。即(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%＝總(A＋T)%，同理：(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%＝總(G十C)%。第十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日

(2013·江蘇南通二次調(diào)研)如圖是人體細胞中某DNA結(jié)構(gòu)示意圖。有關敘述正確的是(

)A．圖中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷B．DNA復制時，圖中“N”鍵首先全部斷開C．DNA轉(zhuǎn)錄時，需要Taq酶、解旋酶等催化D．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化“M”鍵的形成第十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日解析圖中X為磷酸基，A為腺嘌呤；DNA復制時，邊解旋邊復制；Taq酶用于PCR技術(shù)，DNA轉(zhuǎn)錄時用的酶是RNA聚合酶；圖中M鍵為磷酸二酯鍵，DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成。答案

D第十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日

(2013·鎮(zhèn)江調(diào)研)下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確描述是(

)A．DNA分子中的⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、TB．①②③構(gòu)成胸腺嘧啶脫氧核苷酸C．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架D．當DNA復制時，DNA聚合酶催化④的形成第十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日【答案】A【解析】①②③構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸；當DNA復制時，DNA聚合酶催化磷酸二酯鍵的形成，而④是氫鍵，由解旋酶催化解開。第十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日1．對DNA分子復制的理解(1)研究DNA復制的常用方法同位素標記法和離心法，常標記3H、15N，通過離心在試管中形成不同位置的DNA條帶。DNA分子的復制第二十頁，共四十九頁，2022年，8月28日(2)DNA復制的過程標準圖：第二十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日簡化圖：(3)DNA復制方式：半保留復制DNA復制時，邊解旋邊復制，并且有多個復制起始位點，因此既可以節(jié)省時間，又可以提高效率。第二十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日(4)DNA復制相關要點歸納如下表：機理①堿基互補配對原則；②DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)場所真核細胞細胞核(主要)、線粒體、葉綠體原核細胞擬核、細胞質(zhì)基質(zhì)條件模板親代DNA的兩條鏈原料4種游離的脫氧核苷酸能量ATP酶DNA解旋酶、DNA聚合酶等特點①半保留復制；②邊解旋邊復制意義①遺傳信息的傳遞，使物種保持相對穩(wěn)定和延續(xù)②由于復制差錯而出現(xiàn)基因突變，從而為進化提供了原始選擇材料第二十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日2．DNA分子復制過程的相關計算(1)一個DNA分子復制n次后①DNA分子數(shù)子代DNA分子數(shù)＝2n個；含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個；不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。②脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條；親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條；新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。(2)復制時消耗的脫氧核苷酸數(shù)假如一個親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復制后，需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)個。第二十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日

下圖表示發(fā)生在細胞核內(nèi)的某生理過程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說法正確的是(

)A．此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸B．真核細胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細胞核C．b中(A＋G)/(T＋C)的比值一定與c中的相同D．正常情況下a、d鏈都應該到不同的細胞中去第二十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日解析DNA復制是典型的半保留復制，DNA復制需要的原料有腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸；真核細胞中線粒體和葉綠體中也有DNA，因此也存在DNA復制的過程；b鏈和c鏈是互補的關系，因此(A＋G)/(T＋C)的比值不相同。答案D第二十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日

一個雙鏈均被32P標記的DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)節(jié)中復制3次。下列敘述不正確的是(

)A．該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3×104個B．復制過程需要2.4×104個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3【答案】B第二十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日【解析】該DNA分子中A—T堿基對的數(shù)目為5000×2×20%＝2000個，G—C堿基對的數(shù)目為5000－2000＝3000個，則該DNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為2000×2＋3000×3＝1.3×104個；該復制過程需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23－1)×3000＝21000個；子代中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為2∶(23×2－2)＝1∶7；子代中含32P與只含31P的DNA分子數(shù)之比為2∶(23－2)＝1∶3。第二十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日第二十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十九頁，2022年，8月28日糾錯對細胞分裂和DNA復制相結(jié)合的知識理解不透。此類問題可通過構(gòu)建模型圖解答，如下圖：第三十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日第三十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日第三十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日【答案】D【解析】根據(jù)DNA半保留復制的特點，DNA雙鏈被3H標記，在不含3H的培養(yǎng)液中完成一次分裂后，每條染色體的DNA中一條鏈被3H標記，另一條鏈沒有被標記。在不含3H的培養(yǎng)液中進行第二次分裂，有絲分裂后期一半染色體被標記，一半染色體沒有被標記。第三十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日1．對基因本質(zhì)的理解(1)從結(jié)構(gòu)上看①基因是DNA上一個個特定的片段，一個DNA分子上有許多個基因。②基因與DNA的結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的，也具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。③基因中脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序代表遺傳信息。(2)從功能上看基因具有遺傳效應，即基因能控制生物的性狀，基因是控制生物性狀的基本單位，特定的基因決定特定的性狀?；蚺c染色體、DNA、脫氧核苷酸以及遺傳信息的關系第三十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日2．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關系第三十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日3．基因的基本功能(1)遺傳信息的傳遞：發(fā)生在傳宗接代過程中，通過復制實現(xiàn)遺傳信息由親代到子代的傳遞。(2)遺傳信息的表達：發(fā)生在生物個體發(fā)育過程中，是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的過程，通過遺傳信息的表達控制個體發(fā)育過程。第三十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日第三十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日解析在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的是兩個磷酸和一個堿基；基因是具有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因，一個DNA上也有非基因片段；一個基因含有許多個脫氧核苷酸，DNA分子的多樣性和特異性分別由堿基對不同的排列順序和特定的堿基排列順序決定的；未復制時，一條染色體上含有1個DNA分子，復制后含有2個DNA分子。答案A第三十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日第四十頁，共四十九頁，2022年，8月28日【解析】基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA不一定位于染色體上，因此基因不一定位于染色體上，故A錯誤；多個基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列，故B正確；不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性，故C正確；沒有復制的每條染色體含有1個DNA分子，復制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個DNA分子，故D正確。第四十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日實驗：DNA復制方式的探究1．實驗原理：用同位素標記技術(shù)和離心處理技術(shù)，根據(jù)復制后DNA分子在試管中的位置即可確定復制方式。2．實驗材料：大腸桿菌。3．實驗方法：放射性同位素標記技術(shù)和離心技術(shù)。4．實驗假設：DNA以半保留的方式復制。第四十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日5．實驗過程(見下圖)(1)大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時間為大腸桿菌繁殖一代所需時間)。第四十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日(4)將提取的