第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件

第2、3、4節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點(diǎn)一：DNA分子的結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)回顧

1．模型構(gòu)建者：沃森和克里克。第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點(diǎn)一：DNA分子的結(jié)構(gòu)第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段要點(diǎn)突破一、DNA分子結(jié)構(gòu)分析(1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)(2)兩個(gè)核苷酸之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用限制酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接，還可用DNA聚合酶連接。(3)堿基對之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂，A與T之間有2個(gè)氫鍵，G與C之間有3個(gè)氫鍵，DNA分子中G與C堿基占的比例越高，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)。(4)每個(gè)脫氧核糖連接著2個(gè)磷酸，每條單鏈上相鄰堿基不直接相連?？键c(diǎn)一：DNA分子的結(jié)構(gòu)第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段二、DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算

解題時(shí)先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則推知規(guī)律規(guī)律1：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律2：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。規(guī)律3：DNA分子一條鏈中(A＋G)/(C＋T)的比值的倒數(shù)等于互補(bǔ)鏈中(A＋G)/(C＋T)的比值，在整個(gè)DNA分子中該比值等于1?？键c(diǎn)一：DNA分子的結(jié)構(gòu)第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段【例】【自主解答】(2010年西城區(qū)模擬)某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是(

)A．35%B．29%C．28%D．21%解析：整個(gè)DNA中的A＋T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%，則G＋C占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的56%，故每條鏈中G＋C占該鏈堿基總數(shù)的56%。又因?yàn)閍鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的21%，則a鏈上C占該鏈堿基總數(shù)的35%，則a鏈的互補(bǔ)鏈(b鏈)上的G占該鏈堿基總數(shù)的35%。答案：A。第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段堿基互補(bǔ)配對雙螺旋結(jié)構(gòu)間期減數(shù)分裂第一次分裂兩條母鏈ATPDNA解旋酶考點(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制

基礎(chǔ)回顧第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段邊解旋邊復(fù)制雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對原則考點(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．有關(guān)DNA復(fù)制的幾個(gè)問題(1)復(fù)制的場所：主要場所是細(xì)胞核，但在擬核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(如質(zhì)粒)中也可進(jìn)行DNA復(fù)制。(2)外界條件對DNA復(fù)制的影響：在DNA復(fù)制的過程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影響酶活性的因素和影響細(xì)胞呼吸的因素，都會(huì)影響DNA的復(fù)制。(3)DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性①一般情況下，DNA能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制。②特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯(cuò)，引起基因突變。(4)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。要點(diǎn)突破考點(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段2.DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算假設(shè)將1個(gè)全部被15N標(biāo)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(gè)②含15N的DNA分子數(shù)＝2個(gè)③含14N的DNA分子數(shù)＝2n個(gè)④只含15N的DNA分子數(shù)＝0個(gè)⑤只含14N的DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)考點(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

(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a個(gè)，則：①經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該種脫氧核苷酸a·(2n－1)個(gè)。②在第n次復(fù)制時(shí)，共需消耗游離的該脫氧核苷酸a·2n－1

個(gè)?？键c(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制【2010·廣東質(zhì)檢】如果將含有一對同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記，并供給14N原料。那么，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含15N標(biāo)記的精子所占的比例為(

)

A．25%B．50%C．75%D．100%D[解析]在一次減數(shù)分裂過程中，DNA復(fù)制1次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，每個(gè)新的DNA分子都有1條鏈含15N標(biāo)記，故含15N標(biāo)記的精子所占的比例為100%。第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段[2011·青浦期末假]設(shè)某大腸桿菌含14N(N的質(zhì)量數(shù)為14，下同)的DNA的相對分子質(zhì)量為a，若將其長期培養(yǎng)在含15N的培養(yǎng)基中便得到含15N的DNA，相對分子質(zhì)量為b，現(xiàn)將含15N的DNA大腸桿菌再培養(yǎng)在14N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的相對分子質(zhì)量平均為(

)

A．(a＋b)/2B．(a＋b)/4C．(3a＋b)/4D．(3b＋a)/4[解析]C親代DNA分子為含15N的DNA，相對分子質(zhì)量為b，放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，子二代中的DNA分子為兩個(gè)只含14N的DNA，兩個(gè)含一條15N和一條14N的DNA分子，所以四個(gè)DNA分子的總分子質(zhì)量為2a＋2(a/2＋b/2)＝3a＋b，則平均相對分子質(zhì)量為(3a＋b)/4，答案為C?？键c(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制C第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(2010年山東理綜卷)蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是(

)A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記解析：蠶豆的根尖細(xì)胞完成一個(gè)細(xì)胞周期后，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，形成的子細(xì)胞中染色體上的DNA都只有一條鏈具有放射性，另一條鏈不具有放射性，即每條染色體都具有放射性。當(dāng)在不具有放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中接著進(jìn)行下一個(gè)細(xì)胞周期時(shí)，完成DNA復(fù)制后，有絲分裂前期以及中期每條染色體都含有兩條染色單體，每條染色單體含有一個(gè)DNA分子，這兩個(gè)DNA分子一個(gè)具有放射性，一個(gè)沒有放射性，即細(xì)胞中每條染色體含有的兩條染色單體(兩個(gè)DNA分子)都是一條染色單體(一個(gè)DNA分子)被標(biāo)記，另一條染色單體(另一個(gè)DNA分子)不被標(biāo)記?？键c(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制

B第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(2009年江蘇卷)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率解析：由該DNA分子復(fù)制過程示意圖可看出：DNA分子復(fù)制有多個(gè)起點(diǎn)，且邊解旋邊雙向復(fù)制(箭頭代表DNA復(fù)制方向)，解旋時(shí)需要解旋酶參與。這種多起點(diǎn)復(fù)制可有效地提高復(fù)制速率。由圖示不同復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制出的DNA片段長度不同可知：DNA分子的多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)并不是同時(shí)開始復(fù)制的?？键c(diǎn)二：DNA分子的復(fù)制A第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式理論歸納：關(guān)于DNA復(fù)制方式的探究，充分體現(xiàn)了假說——演繹法，即在克里克假說的基礎(chǔ)上，通過演繹推理，最終通過實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。1．實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌。2．實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。3．實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。4．實(shí)驗(yàn)過程：(見圖)第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。(4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。5．實(shí)驗(yàn)步驟：考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式6．實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(見圖)(1)重帶(密度最大)：15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA(15N/15N)(2)中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(15N/14N)(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。7．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與預(yù)期的相符。(見圖)(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。8．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段DNA的復(fù)制方式，還可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制。(1)根據(jù)圖中的示例對三種復(fù)制作出可能的假設(shè)：考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段①如果是全保留復(fù)制，則1個(gè)DNA分子形成2個(gè)DNA分子，其中一個(gè)是________，而另一個(gè)是________。②如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子，各有______。③如果是分散復(fù)制，則新形成的DNA分子中________________。(2)究竟是哪種復(fù)制方式？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證明DNA的復(fù)制方式。實(shí)驗(yàn)步驟：①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)。②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)。③將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心方法分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合DNA是半保留復(fù)制的假設(shè)和預(yù)期，請用圖示表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段分析：(1)若DNA為全保留復(fù)制，應(yīng)該在新形成的2個(gè)DNA分子中，一個(gè)是原DNA分子，一個(gè)是新形成的DNA分子；若為半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子中分別具有親代的一條鏈，新形成的一條鏈；若為分散復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子中每一條鏈中一些片段是親代的，另一些片段是子代的?？键c(diǎn)：三探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

(2010年高考北京理綜)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表?？键c(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段請分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第__________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是________。(3)分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置________，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為________?？键c(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段【解析】

科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了DNA分子的確是以半保留的方式復(fù)制的。本題通過幾組實(shí)驗(yàn)對這一過程進(jìn)行了演繹，結(jié)合所學(xué)知識(shí)和題干的要求解答即可。【答案】

(1)多15N/15NH4Cl

(2)3

1

2半保留復(fù)制(3)①B半保留②不能③沒有變化輕④15N考點(diǎn)三：探究DNA的復(fù)制方式第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．基因與DNA的關(guān)系(1)每個(gè)DNA分子含有許多個(gè)基因。(2)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(3)DNA分子中存在著不是基因的片段。2．DNA片段中的遺傳信息(1)遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。(2)DNA分子能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息。(3)DNA分子的多樣性源于堿基排列順序的多樣性。(4)DNA分子的特異性源于每個(gè)DNA分子的堿基的特定的排列順序?？键c(diǎn)四：基因與DNA、染色體的關(guān)系

基礎(chǔ)回顧第2、3、4節(jié)-DNA的復(fù)制-基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段要點(diǎn)突破考點(diǎn)四：基因與DNA、染色體的關(guān)系[知識(shí)拓展](1)對于真核細(xì)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(xì)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。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，每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸?；蛑忻撗鹾塑账?/p>