DNA的復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段演示文稿

DNA的復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段演示文稿目前一頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)DNA的復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段目前二頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)1.補(bǔ)填下面一棵知識樹的相關(guān)內(nèi)容【答案】①脫氧核苷酸②磷酸③脫氧核糖④A與T⑤G與C⑥規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)⑦有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期⑧ATP⑨半保留復(fù)制目前三頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)(一)DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA分子的結(jié)構(gòu)元素組成:C、H、O、N、P基本單位：脫氧核苷酸1分子磷酸1分子

.1分子含氮堿基（A、G、C、T）結(jié)構(gòu)簡圖:化學(xué)結(jié)構(gòu)：脫氧核糖核苷酸鏈脫氧核糖基礎(chǔ)自主梳理目前四頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)DNA分子的結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建者是

.主要特點(diǎn)（1）兩條脫氧核糖核苷酸鏈

平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（2）磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成基本骨架，排列在

；堿基對排列在

.（3）堿基通過

相連，并遵循

原則，A和

配對C和

配對特性多樣性:n個(gè)堿基對構(gòu)成的DNA可有

種堿基排列順序特異性：每個(gè)DNA分子都有特定的堿基排列順序穩(wěn)定性：(見考點(diǎn)解讀)沃森和克里克反向外側(cè)內(nèi)側(cè)氫鍵堿基互補(bǔ)配對TG4n目前五頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)目前六頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)堿基互補(bǔ)配對原則及DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算1．堿基互補(bǔ)配對原則及相關(guān)推論(1)原則：A—T，G—C，圖示為：目前七頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)(2)推論①腺嘌呤與胸腺嘧啶相等，鳥嘌呤與胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。②嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A＋G＝T＋C。③在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，因?yàn)锳1＝T2，A2＝T1，則：A1＋T1＝A2＋T2＝n%。目前八頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)目前九頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

1考點(diǎn)DNA分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)【例1】（2009·廣東改編）（雙選）有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）A.DNA分子由4種核糖核苷酸組成B.DNA分子的兩條鏈之間存在互補(bǔ)關(guān)系C.DNA分子上堿基與磷酸相連接D.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架

BD解題技巧：注意比較DNA和RNA組成結(jié)構(gòu)。目前十頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)例2

(2010·長沙模擬)下圖是四位同學(xué)制作的DNA分子結(jié)構(gòu)模型，其中正確的是(

)[答案]

B目前十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)例子3已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(

)A．32.9%和17.1%

B．31.3%和18.7%C．18.7%和31.3%

D．17.1%和32.9%答案：B目前十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

二、DNA分子的復(fù)制

1．概念：以______________為模板，合成子代DNA的過程。

2．時(shí)間：_________________________________。

3．場所：______________、線粒體、葉綠體。

4．條件：

a．模板——親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈

b．原料——4種游離______________

c．能量——細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的_______

d．酶——解旋酶、DNA聚合酶等親代DNA分子有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期細(xì)胞核(主要)

脫氧核苷酸

ATP

目前十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)5．過程：解旋→合成互補(bǔ)子鏈→形成子代DNA

6．特點(diǎn)：a.______________

b．_____________7．基礎(chǔ)：

a．DNA分子獨(dú)特的______________為復(fù)制提供了精確的模板。

b．通過______________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

8．意義：保持前后代遺傳信息的連續(xù)性。邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對目前十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)關(guān)于DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算歸納如下：①DNA分子復(fù)制前后某種堿基數(shù)量的計(jì)算：若某DNA分子含某堿基x個(gè)，則該DNA分子進(jìn)行n次復(fù)制，需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)=互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)=x·（2n-1）個(gè)；第n次復(fù)制時(shí)需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)=x·2n-1個(gè)。②一個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制n次的，DNA分子總數(shù)為2n。③第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個(gè)，占1/(2n-1)目前十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

三、基因的概念

1．本質(zhì)：基因是______________的DNA片段。是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。

2．位置：基因主要存在于_______上，并_______排列。染色體是基因的載體。

3．功能：

①通過復(fù)制傳遞遺傳信息。

②通過控制蛋白質(zhì)合成而表達(dá)遺傳信息。

4．復(fù)制：基因的復(fù)制通過DNA分子復(fù)制完成。

5．與遺傳信息的關(guān)系：基因中特定的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。具有遺傳效應(yīng)染色體呈線性目前十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

一、DNA分子的復(fù)制過程的理解

1．復(fù)制的時(shí)間：體細(xì)胞有絲分裂間期，原始生殖細(xì)胞減數(shù)第一次分裂間期。

2．復(fù)制的場所：DNA復(fù)制的場所主要在細(xì)胞核，時(shí)間是細(xì)胞分裂間期。但細(xì)胞質(zhì)中也存在著DNA復(fù)制，如線粒體和葉綠體中的DNA也要復(fù)制。

3．復(fù)制的過程：邊解旋邊復(fù)制(邊解旋、邊合成、邊復(fù)旋，多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省時(shí)間、效率高)。目前十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

特別提醒：①新DNA分子雙鏈為“一母一子”，因此復(fù)制更為精確，致使遺傳信息更加穩(wěn)定。穩(wěn)定的遺傳信息從親代傳遞給子代，從而使生物前后代保持了一定的連續(xù)性。②因DNA復(fù)制采用半保留的方式，所以一個(gè)DNA分子經(jīng)幾代復(fù)制后的所有DNA中，只有兩個(gè)DNA分子含原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所攜帶的遺傳信息完全相同。目前十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

二、DNA復(fù)制過程中的有關(guān)計(jì)算

1．DNA分子為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有：

(1)DNA分子數(shù)

①子代DNA分子數(shù)？

2n個(gè)

②含有親代DNA鏈的子代DNA分子？

2個(gè)

③不含親代鏈的子代DNA分子？

(2n－2)個(gè)

目前十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

(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親代脫氧核苷酸鏈數(shù)？

2條

③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)？

(2n＋1－2)條目前二十頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)n次復(fù)制需消耗游離的該種脫氧核苷酸m×(2n－1)個(gè)。特別提醒：在解答有關(guān)消耗的脫氧核苷酸數(shù)的問題時(shí)，一定要看明白是問經(jīng)n次復(fù)制需消耗該脫氧核苷酸還是第n次復(fù)制需消耗該脫氧核苷酸。

2．若已知某一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)，轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，其結(jié)果分析如下表：目前二十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)世代DNA分子的特點(diǎn)DNA中脫氧核苷酸的特點(diǎn)分子總數(shù)細(xì)胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈總數(shù)不同脫氧核苷酸占全部鏈之比含15N的分子含15N、含14N的雜種分子含14N的分子含15N的鏈含14N的鏈01全在下部12全在中部24?中部，?上部38?中部，?上部n2n?中部，?上部121141/21/21/21/281/43/41/43/4161/87/82/2n1-2/2n2n+11/2n1-1/2n目前二十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

三、基因概念的理解

1．從結(jié)構(gòu)上看

(1)基因與DNA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序列。

(2)每個(gè)基因的脫氧核苷酸數(shù)目及排列順序是特定的。

(3)不同的基因，區(qū)別在于堿基數(shù)目及排列順序不同。

(4)基因中堿基對的排列順序代表遺傳信息。目前二十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

2．從功能上看：基因具有遺傳效應(yīng)，即基因能控制生物性狀，基因是控制生物性狀的基本單位。特定基因能決定特定性狀。

(1)基因有遺傳效應(yīng)?；虻倪z傳效應(yīng)反映出來的效果是控制蛋白質(zhì)合成，從而表現(xiàn)性狀。

(2)基因是DNA上的片段?；螂SDNA分子的復(fù)制而復(fù)制，轉(zhuǎn)錄而轉(zhuǎn)錄。目前二十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

特別提醒：①DNA分子中有若干片段，若能控制生物性狀有遺傳效應(yīng)則為基因，否則不叫基因，即DNA分子中有基因片段和非基因片段。②基因的脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息，這里的遺傳信息并不是DNA上所有脫氧核苷酸的排列順序，基因間無遺傳信息。目前二十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)四、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系目前二十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

特別提醒：

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，基因在擬核中的DNA分子上或質(zhì)粒上，DNA是裸露的，并沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體，因此沒有染色體這一載體。目前二十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

五、DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性、特異性和穩(wěn)定性

1．多樣性構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性。

2．特異性每個(gè)特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個(gè)特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。目前二十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

3．穩(wěn)定性與DNA的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)的因素有：(1)兩條脫氧核苷酸鏈的脫氧核糖和磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變；(2)堿基的配對方式不變，堿基對之間的氫鍵維持了DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。

特別提醒：從數(shù)據(jù)角度感知DNA分子能夠儲存大量的遺傳信息：如4000個(gè)堿基對的DNA片段的排列數(shù)為44000。目前二十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

1考點(diǎn)DNA分子的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)【例1】（2009·廣東改編）（雙選）有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）A.DNA分子由4種核糖核苷酸組成B.DNA分子的兩條鏈之間存在互補(bǔ)關(guān)系C.DNA分子上堿基與磷酸相連接D.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架

BD解題技巧：注意比較DNA和RNA組成結(jié)構(gòu)。目前三十頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

2考點(diǎn)對DNA分子特性的理解【例2】不同物種的DNA分子的特異性主要取決于（）①（A+G）/(T+C)的不同②（A+T）/(G+C)的不同③（A+U）/(G+C)的不同④脫氧核糖的排列順序⑤核糖核酸的順序⑥脫氧核苷酸的排列順序A．①⑤B．②⑥C．③④D．②③④⑤

B解題技巧：本題主要考查學(xué)生對DNA分子特性的理解，能力要求為Ⅰ。關(guān)鍵要理解DNA分子的堿基排列順序體現(xiàn)了DNA分子的特異性，而堿基互補(bǔ)配對原則也可體現(xiàn)其特異性。目前三十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【跟蹤訓(xùn)練2】下列與生物體內(nèi)核酸分子功能多樣性無關(guān)的是（）A．核苷酸的組成種類B．核苷酸的連接方式C．核苷酸的排列順序D．核苷酸的數(shù)量多少【解析】核苷酸之間的連接方式都是相同的

B目前三十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)

3考點(diǎn)DNA分子的復(fù)制【例3】下圖表示發(fā)生在細(xì)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(xì)胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細(xì)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(yīng)該到不同的細(xì)胞中去【答案】D目前三十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)知識點(diǎn)2：DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)【例2】女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長的DNA分子可達(dá)36mm，DNA復(fù)制速度約為4μm/min，但復(fù)制過程僅需40min左右即完成。這主要是因?yàn)镈NA分子(

)A．邊解旋邊復(fù)制B．每個(gè)復(fù)制點(diǎn)雙向復(fù)制，使子鏈迅速延長C．以半保留方式復(fù)制D．復(fù)制起點(diǎn)多，分段同時(shí)復(fù)制D目前三十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【舉一反三】圖中A→B→C表示哺乳動(dòng)物的DNA分子復(fù)制片段。(圖中黑點(diǎn)表示復(fù)制起點(diǎn)，“”表示復(fù)制方向，“”表示時(shí)間順序)，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．在DNA復(fù)制過程中還需要解旋酶和RNA聚合酶的參與B．多起點(diǎn)復(fù)制，大大縮短了復(fù)制所需要的時(shí)間C．復(fù)制后所形成的兩條子鏈的方向相反D．復(fù)制所產(chǎn)生的每一個(gè)DNA片段需要DNA連接酶參與“縫合”目前三十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】DNA復(fù)制過程中，兩條模板鏈之間氫鍵的斷裂以及子鏈與模板鏈之間氫鍵的形成需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，而RNA聚合酶是催化DNA轉(zhuǎn)錄成RNA；DNA以“多起點(diǎn)”的方式進(jìn)行復(fù)制，縮短了復(fù)制所需要的時(shí)間；經(jīng)多起點(diǎn)復(fù)制產(chǎn)生的DNA片段末端之間的縫隙需要DNA連接酶參與“縫合”。目前三十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)知識點(diǎn)3：DNA復(fù)制中的有關(guān)計(jì)算【例3】某DNA分子含有500個(gè)堿基對，其中一條鏈上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含G的脫氧核苷酸4500個(gè)，則該DNA分子復(fù)制了(

)A．3次B．4次C．5次D．6次【思路點(diǎn)撥】由題意可求得一個(gè)DNA中含G的脫氧核苷酸數(shù)為300個(gè)，由公式(2n－1)×300＝4500可得，n＝4。B目前三十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【舉一反三】(2010·上海市十四校聯(lián)考)如果將含有1對同源染色體的精原細(xì)胞的2個(gè)DNA分子都用15N標(biāo)記，并只供給精原細(xì)胞含14N的原料，該細(xì)胞進(jìn)行1次有絲分裂后再減數(shù)分裂1次，產(chǎn)生的8個(gè)精細(xì)胞中(無交叉互換現(xiàn)象)，含15N、14N標(biāo)記的DNA分子的精子所占的比例依次是()A．50%

100%B．25%

50%C．25%

100%D．50%

50%A目前三十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】2個(gè)DNA分子都用15N標(biāo)記，則15N標(biāo)記的DNA單鏈共有四條，將來只能存在于4個(gè)DNA中，所以該細(xì)胞進(jìn)行1次有絲分裂后再減數(shù)分裂1次，產(chǎn)生的8個(gè)精細(xì)胞中，只有4個(gè)含有15N，所有細(xì)胞都含14N。目前三十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)知識點(diǎn)4：基因的概念【例4】(2010·濰坊質(zhì)檢)若下圖是果蠅某條染色體上的一段DNA分子的示意圖。下列說法正確的是(

)A．白眼基因含有多個(gè)核糖核苷酸B．白眼基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．白眼基因位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)D．白眼基因基本單位是4種堿基B目前四十頁\總數(shù)四十五頁\編于十二點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其基本單位是脫氧核苷酸。白眼基因存在于染色體