DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制PPT課件

1、年級學(xué)科：高三生物教材章節(jié)：二輪復(fù)習(xí)主講教師：王金莉任教學(xué)校：城郊中學(xué)大荔縣教學(xué)研究室 監(jiān)制2020年3月考點 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制考綱要求考綱要求 1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點分子結(jié)構(gòu)的主要特點()；2.基因的概念基因的概念()；3.DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制()；1科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料運用同位素示蹤技術(shù)，科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料運用同位素示蹤技術(shù)，證實了證實了DNA的確是以半保留的方式復(fù)制的。的確是以半保留的方式復(fù)制的。(P52正文下部正文下部) 2.大腸桿菌細胞的擬核有大腸桿菌細胞的擬核有1個個DNA分子。另外質(zhì)粒也分子。另外質(zhì)粒也是環(huán)狀的是環(huán)狀的DNA分子。分子。(P55資料

2、分析資料分析) 3.DNA指紋技術(shù)，需要用合適的酶將待檢測的樣品指紋技術(shù)，需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開。切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開。(P58科學(xué)、技術(shù)、社會科學(xué)、技術(shù)、社會) 4DNA分子雜交技術(shù)可以比較不同種生物DNA分子的差異，不同生物的DNA分子雜交形成的雜合雙鏈區(qū)越多，說明兩種生物親緣關(guān)系越近。(P60思維拓展)5671DNA雙螺旋模型的構(gòu)建者_。2DNA分子的結(jié)構(gòu)層次沃森和克里克T脫氧核糖脫氧核苷酸雙螺旋脫氧核糖氫鍵3DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)DNA由_條脫氧核苷酸鏈組成，這些鏈按_的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)外

3、側(cè)：_和_交替連接構(gòu)成主鏈的基本骨架。(3)內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成_。堿基互補配對遵循的原則：A=T(兩個氫鍵)、GC(三個氫鍵)。4DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性：磷酸和_交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(2)_性：堿基對多種多樣的排列順序，如某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種。(3)特異性：每種DNA分子都有特定的_排列順序，代表了特定的遺傳信息。兩反向平行脫氧核糖磷酸堿基對堿基脫氧核糖多樣考向立意考向立意突顯生命觀念能力的考查突顯生命觀念能力的考查考向一考向一以以DNA分子的結(jié)構(gòu)、特點為載體，考查學(xué)生對分子的結(jié)構(gòu)、特點為載體，考查學(xué)生對DNA分子結(jié)構(gòu)的理解能分子結(jié)

4、構(gòu)的理解能力和模型建構(gòu)能力力和模型建構(gòu)能力1某研究小組測定了多個不同雙鏈某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是下列正確的是()解析：解析：C雙鏈雙鏈DNA分子中，分子中，(AC)/(TG)一定等于一定等于1，A曲線應(yīng)為水平，曲線應(yīng)為水平，A項錯誤；當(dāng)一條鏈中存在項錯誤；當(dāng)一條鏈中存在(A1C1)/(T1G1)1時，其互補鏈中存在時，其互補鏈中存在(A2C2)/(T2G2

5、)(T1G1)/(A1C1)1，B項錯誤；在項錯誤；在DNA分子中，存在分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC)，C項正確、項正確、D項錯誤。項錯誤。C2深圳大學(xué)的研究人員通過自主搭建的光學(xué)超分辨率平臺，首次為長度僅為深圳大學(xué)的研究人員通過自主搭建的光學(xué)超分辨率平臺，首次為長度僅為2 500個堿基對的個堿基對的DNA序列拍攝了序列拍攝了3D立體照片。下列關(guān)于立體照片。下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤分子結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是的是()ADNA分子中磷酸、堿基、脫氧核糖交替排列構(gòu)成基本骨架分子中磷酸、堿基、脫氧核糖交替排列構(gòu)成基本骨架BDNA分子中，含氮堿

6、基與脫氧核糖的數(shù)目相等分子中，含氮堿基與脫氧核糖的數(shù)目相等C同一單鏈的相鄰堿基之間的結(jié)構(gòu)包含磷酸二酯鍵同一單鏈的相鄰堿基之間的結(jié)構(gòu)包含磷酸二酯鍵DDNA 3D立體照片不屬于物理模型立體照片不屬于物理模型解析：解析：ADNA分子的骨架是指磷酸和脫氧核糖相間排列構(gòu)成的鏈狀結(jié)分子的骨架是指磷酸和脫氧核糖相間排列構(gòu)成的鏈狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)，A錯誤；雙鏈錯誤；雙鏈DNA分子中，堿基與脫氧核糖是一對一的關(guān)系，二者數(shù)目相分子中，堿基與脫氧核糖是一對一的關(guān)系，二者數(shù)目相等，等，B正確；同一單鏈的相鄰堿基之間的連接方式為堿基正確；同一單鏈的相鄰堿基之間的連接方式為堿基脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖堿基，相鄰核

7、苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間就是通過磷酸二酯堿基，相鄰核苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間就是通過磷酸二酯鍵連接的，鍵連接的，C正確；正確；DNA 3D立體照片不屬于物理模型，立體照片不屬于物理模型，D正確。正確。A1.互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個 DNA 分子中都相分子中都相同， 即： 若在一條鏈中同， 即： 若在一條鏈中ATGCm， 在互補鏈及整個， 在互補鏈及整個 DNA 分子中分子中ATGCm m 。 2非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA 分子中為分子中為 1，即若在，即若在

8、DNA 一條鏈中一條鏈中AGTCa a，則在互補鏈中，則在互補鏈中AGTC1a，而在整個，而在整個 DNA 分子中分子中AGTC1。 1DNA分子的復(fù)制(1)概念：以_為模板，合成_的過程。(2)時間：_。(3)過程有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期親代DNA子代DNA把兩條螺旋的雙鏈解開脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)(4)特點：_。(5)方式：_。(6)結(jié)果：形成兩個完全相同的DNA分子。(7)意義：將_從親代傳給子代，保持了_的連續(xù)性。2基因關(guān)系圖邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制遺傳信息遺傳信息有遺傳效應(yīng)許多【巧記小口訣】DNA復(fù)制的“1、2、3、4”：1個主要場所(細胞核)；2種時期(有絲分

9、裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期)；3個步驟(解旋、合成新鏈、形成子代DNA)；4個條件(模板、酶、原料和能量)。CDNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制分子復(fù)制n次，其結(jié)果分析如下：次，其結(jié)果分析如下：(1)DNA分子數(shù)分子數(shù)子代子代DNA分子數(shù)分子數(shù)2n個；個；含有親代含有親代DNA鏈的子代鏈的子代DNA分子數(shù)分子數(shù)2個；個；不含親代不含親代DNA鏈的子代鏈的子代DNA分子數(shù)分子數(shù)(2n2)個。個。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)子代子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條；條；親代脫氧核苷酸鏈數(shù)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)2條；條；新合成的

10、脫氧核苷酸鏈數(shù)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。條。DNA分子復(fù)制中的相關(guān)計算分子復(fù)制中的相關(guān)計算241將一個帶有某種噬菌體將一個帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用分子的兩條鏈用32P進行標記，進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體分子都裝配成噬菌體(n個個)并釋放，則并釋放，則其中含有其中含有32P的噬菌體所占比例為的噬菌體所占比例為2/n，原因是什么？，原因是什么？一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標記的兩條單鏈只能

11、分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記。2將發(fā)生癌變的小腸上皮細胞用含將發(fā)生癌變的小腸上皮細胞用含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時間的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，檢測到被標記的癌細胞比例減少，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是什么？取樣，檢測到被標記的癌細胞比例減少，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是什么？提示：提示：依據(jù)依據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，移到普通培養(yǎng)液中半保留復(fù)制特點，移到普通培養(yǎng)液中的被標記的癌細胞，隨著細胞增殖次數(shù)的增加，不被標記的被標記的癌細胞，隨著細胞增

12、殖次數(shù)的增加，不被標記的癌細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標記的癌細胞比例減的癌細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標記的癌細胞比例減少。少。1研究人員將含研究人員將含14NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培養(yǎng)培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24 h后提后提取子代大腸桿菌的取子代大腸桿菌的DNA。將。將DNA熱變性處理，即解開雙螺旋，變成單鏈；然后進熱變性處理，即解開雙螺旋，變成單鏈；然后進行密度梯度離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對應(yīng)下圖中的兩個峰，請問大腸桿菌的行密度梯度離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對應(yīng)下圖中的兩個峰，請問大腸桿菌的細胞周期是多少？說明理由。細胞周期是多少？說明理由。提示：提示

13、：8 h將含將含14NDNA的大的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培培養(yǎng)液中，培養(yǎng)養(yǎng)24 h后提取子代大腸桿菌的后提取子代大腸桿菌的DNA，DNA變性離心后，得到變性離心后，得到14NDNA占占8(1)，15NDNA占占8(7)，則子代，則子代DNA共共8個，個，繁殖了繁殖了3代，因此大腸桿菌的細胞周代，因此大腸桿菌的細胞周期為期為8 h。2通常DNA分子復(fù)制從一個復(fù)制起始點開始，有單向復(fù)制和雙向復(fù)制，如下圖所示。放射性越高的放射性越高的3H胸腺嘧啶脫氧核糖核胸腺嘧啶脫氧核糖核苷苷(3H脫氧胸苷脫氧胸苷)，在放射自顯影技術(shù)的圖像，在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度

14、越高。請利用放射上，感光還原的銀顆粒密度越高。請利用放射性自顯影技術(shù)、低放射性性自顯影技術(shù)、低放射性3H脫氧胸苷和高放射性3H脫氧胸苷，設(shè)計實驗以確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向，簡要寫出實驗思路并預(yù)測實驗結(jié)果和得出結(jié)論。提示：提示：(1)實驗思路：復(fù)制開始時，首先用含低放射性實驗思路：復(fù)制開始時，首先用含低放射性3H脫氧胸苷培養(yǎng)基培脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點和復(fù)制起點兩側(cè)銀顆粒密度情況。用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點和復(fù)制起點兩側(cè)銀顆粒密度情

15、況。(1)預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，一側(cè)銀顆粒密度高，預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，一側(cè)銀顆粒密度高，則則DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制；若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，復(fù)制起點的兩側(cè)銀顆分子復(fù)制為單向復(fù)制；若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，復(fù)制起點的兩側(cè)銀顆粒密度高，則粒密度高，則DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制。分子復(fù)制為雙向復(fù)制。 高考 真題 感悟 30D312(2019天津卷天津卷)用用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究細胞，可用于研究()ADNA復(fù)制的場所復(fù)制的場所BmRNA與核糖體的結(jié)合與核糖體的結(jié)合C分泌蛋白的

16、運輸分泌蛋白的運輸D細胞膜脂質(zhì)的流動細胞膜脂質(zhì)的流動A解析：DNA復(fù)制需要DNA模板、原料脫氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正確；mRNA與核糖體的結(jié)合，開始翻譯mRNA上的密碼子，需要tRNA運輸氨基酸，不需要脫氧核苷酸，B錯誤；分泌蛋白的需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，形成囊泡運到高爾基體，加工、分類和包裝，形成分泌小泡，運到細胞膜，胞吐出去，與脫氧核苷酸無關(guān)，C錯誤；細胞膜脂質(zhì)的流動與物質(zhì)跨膜運輸有關(guān)，無需脫氧核苷酸，D錯誤。 3(2018高考全國卷)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯誤的是() A真核細胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物 B真

17、核細胞的核中有DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物，而原核細胞的擬核中沒有 C若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶 D若復(fù)合物中正在進行RNA的合成，則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶解析：真核細胞的染色體和染色質(zhì)都主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，都存在DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物。原核細胞無成形的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質(zhì))，但是其DNA會在相關(guān)酶的催化下發(fā)生復(fù)制，DNA分子復(fù)制時會出現(xiàn)DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物。DNA復(fù)制需要DNA聚合酶，若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能為DNA聚合酶。在DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA時，需要有RNA聚合酶的參與，故該DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物中含有RNA聚合酶。BD

18、5.(2017海南卷海南卷)下列關(guān)于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述，正確的是下列關(guān)于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述，正確的是()A細胞中染色體的數(shù)目始終等于細胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目的數(shù)目B有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定C細胞中細胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和D生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定解析：解析：基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有很多個基因，基因是具基因在染色體上呈

19、線性排列，一條染色體上有很多個基因，基因是具有遺傳性狀的有遺傳性狀的DNA片段，構(gòu)成片段，構(gòu)成DNA的堿基數(shù)遠大于構(gòu)成基因的堿基數(shù)，性狀由的堿基數(shù)遠大于構(gòu)成基因的堿基數(shù)，性狀由基因和環(huán)境共同決定，一種性狀可由多個基因控制，故基因和環(huán)境共同決定，一種性狀可由多個基因控制，故C、D錯誤；在細胞分裂錯誤；在細胞分裂的過程中染色體的數(shù)目可以不等于的過程中染色體的數(shù)目可以不等于DNA的數(shù)目，的數(shù)目，A錯誤；有絲分裂有利于保持親錯誤；有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定，代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定，B正確。正確。B 高考 熱點 對練 A2.(2019河南八市調(diào)研)下列關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)和DNA分子復(fù)制的說法，錯誤的是()ADNA分子能準確地復(fù)制與DNA分子的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系BDNA分子復(fù)制過程中有氫鍵的斷裂和重新形成CDNA分子復(fù)制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶的參與D含有2n個堿基對的DNA分子，其