DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷新人教版

DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷新人教版第一頁，共39頁。3．模型特點：磷酸—脫氧核糖在外，堿基在內(nèi)的

，堿基配對方式

。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點1．兩條鏈

盤旋成

結(jié)構(gòu)。2．

和

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，

排列在內(nèi)側(cè)。3．兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基對。雙鏈螺旋

A—T、G—C反向平行雙螺旋脫氧核糖磷酸堿基氫鍵第二頁，共39頁。三、DNA分子的復(fù)制1．概念：以

為模板合成子代DNA的過程。2．發(fā)生時期：有絲分裂

和減數(shù)

。3．過程(1)解旋：需要細胞提供能量，在

的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。(2)合成子鏈：以母鏈為模板，在

等酶的作用下，以游離的4種

為原料，按照堿基互補配對原則，合成與母鏈互補的子鏈。

親代DNA間期第一次分裂的間期解旋酶DNA聚合酶脫氧核苷酸第三頁，共39頁。(3)形成子代DNA分子：延伸子鏈，母子鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

4．特點

5．條件

邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制模板原料4種游離的能量ATP酶解旋酶和等DNA分子的兩條鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶第四頁，共39頁。6．準確復(fù)制的原因(1)DNA分子獨特的

提供精確模板。(2)通過

保證了復(fù)制的準確進行。7．意義：將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的

。

四、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．基因與DNA的關(guān)系(1)一個DNA分子上有

個基因。構(gòu)成基因的堿基數(shù)

(填“大于”、“小于”、“等于”)DNA分子的堿基總數(shù)。雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補配對連續(xù)性許多小于第五頁，共39頁。(2)基因?qū)嵸|(zhì)：

。2．遺傳信息與DNA的關(guān)系遺傳信息蘊藏在DNA分子的

。3．DNA分子特性(1)多樣性：主要取決于

。(2)

：是由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。(3)穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

有遺傳效應(yīng)的DNA片段4種堿基的排列順序之中堿基排列順序特異性第六頁，共39頁。1．組成層次

考點一：DNA分子的結(jié)構(gòu)高頻考點突破第七頁，共39頁。第八頁，共39頁。第九頁，共39頁?！咎貏e提醒】

第十頁，共39頁?！緦ξ挥?xùn)練】1．(2011·北京西城區(qū)高三抽樣)如圖表示DNA分子結(jié)構(gòu)的片段，下列有關(guān)敘述正確的是

第十一頁，共39頁。A．雙螺旋結(jié)構(gòu)使DNA分子具有較強的特異性B．DNA單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵連接C．④結(jié)構(gòu)的排列順序代表了一定的遺傳信息D．限制性核酸內(nèi)切酶可以切割⑤的化學(xué)鍵解析

DNA分子是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這樣比較穩(wěn)定。雙鏈上配對的堿基之間是氫鍵連接的。限制性核酸內(nèi)切酶切割的是磷酸二酯鍵，而不是氫鍵。答案

C

第十二頁，共39頁。2．小麥體內(nèi)的遺傳物質(zhì)徹底水解后，可以得到的是A．四種脫氧核苷酸B．一種五碳糖C．八種堿基D．五種堿基解析

小麥的遺傳物質(zhì)是DNA，初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種堿基。答案

B

第十三頁，共39頁。1．DNA分子中，脫氧核苷酸的數(shù)目＝脫氧核糖的數(shù)目＝含氮堿基的數(shù)目＝磷酸的數(shù)目。2．DNA分子中堿基間的關(guān)系

考點二：DNA分子的相關(guān)計算比較項目整個DNA分子α鏈β鏈A、T、G、C的關(guān)系A(chǔ)＝TG＝CAα＝TβTα＝AβCα＝GβGα＝Cβ(A＋G)/(T＋C)非互補堿基的和之比1M1/M(A＋T)/(G＋C)互補堿基的和之比NNN(A＋G)或(T＋C)占堿基總數(shù)的1/2在整個DNA分子中第十四頁，共39頁。3.DNA分子復(fù)制的有關(guān)計算假設(shè)將1個全部被15N標記的DNA分子(親代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，結(jié)果如下：(1)DNA分子數(shù)①子代DNA分子總數(shù)＝2n個②含15N的DNA分子數(shù)＝2個③含14N的DNA分子數(shù)＝2n個④只含15N的DNA分子數(shù)＝0個⑤只含14N的DNA分子數(shù)＝(2n－2)個

第十五頁，共39頁。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條②含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條③含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：①經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該種脫氧核苷酸m·(2n－1)個。②在第n次復(fù)制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n－1個。

第十六頁，共39頁?！緦ξ挥?xùn)練】3．用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，下列說法正確的是A．含有14N的DNA占7/8B．復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個C．含有15N的DNA占1/16D．子代DNA中嘌呤與嘧啶之比是2∶3第十七頁，共39頁。解析

該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，可得到24個DNA分子，其中含有14N的DNA分子占100%；含有15N的DNA分子占2/16，因為DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈只可能進入兩個子代DNA分子中，故A、C兩項均錯誤；在子代DNA分子中嘌呤與嘧啶之比是1∶1，故D錯誤。答案

B

第十八頁，共39頁。4．(思維拓展題)某雙鏈DNA分子含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子A．含有4個游離的磷酸基B．連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個C．4種堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．堿基排列方式共有4100種

第十九頁，共39頁。解析

一個雙鏈DNA分子中含有2個游離的磷酸基。由一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，計算得出一條鏈上100個堿基中A、T、G、C的數(shù)量依次是10、20、30、40，另一條鏈上A、T、G、C的數(shù)量則依次是20、10、40、30。故該DNA中腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為10＋20＝30個，連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)(22－1)×30＝90個，4種堿基的比例是A∶T∶G∶C＝(10＋20)∶(20＋10)∶(30＋40)∶(40＋30)＝30∶30∶70∶70＝3∶3∶7∶7。含200個堿基的DNA在不考慮每種堿基比例關(guān)系的情況下，可能的堿基排列方式共有4100種，但因堿基數(shù)量比例已確定，故堿基排列方式肯定少于4100種。答案

C

第二十頁，共39頁?？键c三：基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關(guān)系關(guān)系內(nèi)容基因與脫氧核苷酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個DNA分子上有很多個基因基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體圖示第二十一頁，共39頁?！咎貏e提醒】①對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。②對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。

第二十二頁，共39頁?！緦ξ挥?xùn)練】5．(2012·濰坊質(zhì)量監(jiān)測)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，下列哪項不是“遺傳效應(yīng)”的含義A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn)B．能控制一種蛋白質(zhì)的合成C．能決定一種氨基酸的位置D．能轉(zhuǎn)錄成一種mRNA

第二十三頁，共39頁。解析

基因概念中的“遺傳效應(yīng)”是指控制生物的性狀，而基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的；組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，基因不能只決定一種氨基酸的位置，而是決定組成蛋白質(zhì)的所有氨基酸的位置。答案

C

第二十四頁，共39頁。6．(2012·遼寧撫順六校協(xié)作體一模)關(guān)于基因、DNA和染色體關(guān)系的說法中錯誤的是A．染色體是DNA的主要載體B．基因在染色體上呈線性排列C．在真核細胞中染色體和DNA是一一對應(yīng)的關(guān)系D．減數(shù)分裂四分體時期，每條染色體上有兩個DNA分子，每個DNA分子上有許多個基因

第二十五頁，共39頁。解析

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而染色體是DNA的主要載體，也就是說從某種意義上說，染色體包含了DNA，DNA包含了基因，基因在染色體上呈線性排列。在真核生物細胞中，除染色體上有DNA外，線粒體和葉綠體內(nèi)也有DNA。答案

C

第二十六頁，共39頁。1．實驗方法探究DNA復(fù)制的方式，采用的是同位素示蹤技術(shù)和離心處理，根據(jù)試管中DNA的分布位置確定復(fù)制方式。

答題技能培養(yǎng)方法體驗探究DNA復(fù)制的方式的方法第二十七頁，共39頁。2．實驗過程：(見下圖)

第二十八頁，共39頁。第一步：將大腸桿菌放在含有15N的培養(yǎng)基中生長，獲得實驗用的親代細菌，使親代的DNA雙鏈都標記上15N(兩條鏈均為重鏈)，提取DNA進行CsCl梯度離心，結(jié)果只有一條重帶。第二步：將雙鏈均被15N標記的親代DNA放在含14N的培養(yǎng)基中生長，讓其再繁殖一代，取子代的DNA進行CsCl梯度離心，實驗結(jié)果顯示離心管中出現(xiàn)一條中帶(一條鏈含15N，另一條鏈含14N)。

第三步：將第二步所得到的大腸桿菌放入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到子二代，然后提取DNA進行CsCl梯度離心，實驗的結(jié)果是離心管中有2條帶，即一條輕帶(兩條鏈都含14N)，另一條為中帶。

第二十九頁，共39頁。3．實驗預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(1)重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)(2)中帶(密度居中)，一條鏈為15，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)(3)輕帶(密度最小)；兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。

第三十頁，共39頁。4．實驗結(jié)果：與預(yù)期的相符。(1)立即取出提取DNA→離心→全部重帶(15N/15N)。(2)繁殖一代后取出提取DNA→離心→全部雜交帶(14N/15N)。(3)繁殖兩代后取出提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。實驗結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進行的。

第三十一頁，共39頁?！镜淅緿NA的復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。

第三十二頁，共39頁。實驗步驟：A．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N－DNA(對照)。B．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N－DNA(親代)。C．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。

第三十三頁，共39頁。實驗預(yù)測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條_________帶和一條__________帶，則可以排除________。(2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除____________，但不能肯定是______________。(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和___