高三生物一輪復(fù)習(xí)課件DNA的結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因的本質(zhì)

DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)關(guān)于DNA單體的相關(guān)問(wèn)題脫氧核糖胸腺嘧啶DNA初步水解產(chǎn)物是：4種脫氧核糖核苷酸DNA徹底水解產(chǎn)物是:1種磷酸、1種脫氧核糖、4種堿基。考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

教材P48-492.DNA的結(jié)構(gòu)（教材p50）

空間結(jié)構(gòu)？（1）DNA由兩條單鏈組成，按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)：A與T配對(duì)；G與C配對(duì)。（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則）注：DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱(chēng)為5‘-端，另一端有一個(gè)羥基，稱(chēng)為3’-端。2.DNA的結(jié)構(gòu)（1）一個(gè)雙鏈DNA分子有幾個(gè)游離的磷酸基團(tuán)？環(huán)狀DNA呢？（2）堿基之間通過(guò)什么相連？p158（3）脫氧核糖和幾個(gè)磷酸基團(tuán)相連？相鄰的堿基在DNA分子的一條單鏈中通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連接，在DNA的雙鏈之間通過(guò)氫鍵相連接。多數(shù)脫氧核糖都連接著兩個(gè)磷酸基團(tuán)，兩條鏈各有一個(gè)3′端的脫氧核糖連接著一個(gè)磷酸基團(tuán)。巧記

利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子結(jié)構(gòu)五種元素：C、H、O、N、P四種堿基：A、T、C、G三種物質(zhì)：兩條長(zhǎng)鏈：一種螺旋：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)磷酸、脫氧核糖、含氮堿基兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈氫鍵關(guān)系:A=TG≡C3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化。如：某DNA分子中含有n個(gè)堿基對(duì)，則其可能的排列順序有4n種。2）特異性：堿基對(duì)的特定排列順序。3）穩(wěn)定性：具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)（脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不變；堿基對(duì)的長(zhǎng)度和間距固定不變）。1）多樣性：DNA的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序中例．(2023·廣東深圳調(diào)研)下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()

A．圖甲中②③交替連接構(gòu)成DNA基本骨架B．若一條鏈的下端是磷酸基團(tuán)，則另一條鏈的上端也是磷酸基團(tuán)C．取兩位同學(xué)制作的單鏈即可連接成DNA雙鏈D．丙到丁過(guò)程體現(xiàn)了DNA分子雙螺旋的特點(diǎn)考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算典例·精心深研C4、DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律重點(diǎn)難點(diǎn)·透析2．(2023·福建龍巖期末)若生物體內(nèi)DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，則下列有關(guān)兩個(gè)比值的敘述中不正確的是()A．a(chǎn)值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高B．DNA分子一條單鏈及其互補(bǔ)鏈中，a值相同C．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值不同D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，b值等于1C典例·精心深研1．(2023·哈爾濱三中調(diào)研)在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部堿基的42%，若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24%，胸腺嘧啶占30%，則在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占()A．12%和34%B．21%和24%C．34%和12%D．58%和30%C對(duì)DNA復(fù)制過(guò)程的推測(cè)（課本p53)

沃森和克里克：半保留復(fù)制全保留復(fù)制德?tīng)柌紖慰耍悍稚?彌散)復(fù)制考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念 基礎(chǔ)·精細(xì)梳理同位素標(biāo)記法(1)放射性同位素：如14C、32P、3H、35S

檢測(cè)方法：放射性出現(xiàn)的位置及時(shí)間先后順序(2)穩(wěn)定同位素：15N、18O

檢測(cè)方法：密度梯度離心法DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（假說(shuō)-演繹法）教材p53-54

梅塞爾森和斯塔爾1.提出問(wèn)題2.提出假說(shuō)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（假說(shuō)-演繹法）教材p53-54

3.演繹推理：半保留復(fù)制15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:細(xì)胞再

分裂一次15N15N轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂一次提出DNA離心提出DNA離心提出DNA離心高密度帶中密度帶低密度帶中密度帶梅塞爾森和斯塔爾【情境推理·探究】1.若DNA的復(fù)制方式為如圖所示的全保留方式或分散方式，繪出連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中各條帶的分布圖像(重帶、中帶和輕帶)。提示如圖所示科學(xué)方法：1958年，美國(guó)生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：同位素標(biāo)記法、密度梯度離心法實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌5.得出結(jié)論：DNA是通過(guò)半保留的方式復(fù)制的。2.DNA復(fù)制(1)概念、時(shí)間、場(chǎng)所間期減數(shù)分裂前細(xì)胞核考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念 DNA復(fù)制的過(guò)程解旋脫氧核苷酸DNA聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)課本p55特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制(必修2P56“拓展應(yīng)用2”)1.真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的速率一般為50～100bp/s，果蠅DNA的電鏡照片中有一些泡狀結(jié)構(gòu)，叫作DNA復(fù)制泡，是DNA上正在復(fù)制的部分，果蠅DNA上形成多個(gè)復(fù)制泡，這說(shuō)明_______________________________________________。果蠅的DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，可從多個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始DNA復(fù)制，由此加快DNA復(fù)制的速率，為細(xì)胞分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。2．如圖為真核生物染色體上DNA復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中DNA復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的B．圖中DNA復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA復(fù)制過(guò)程中解旋酶作用于氫鍵D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率A多起點(diǎn)雙向復(fù)制3.原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則2.復(fù)制條件：模板：2條DNA分子單鏈

原料：游離的4種脫氧核苷酸能量：ATP（為DNA的復(fù)制提供能量）

酶：解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶1.DNA復(fù)制的特點(diǎn)：①邊解旋，邊復(fù)制

②半保留復(fù)制

③多起點(diǎn)雙向復(fù)制（不同時(shí)開(kāi)始）6.

DNA復(fù)制的意義：DNA通過(guò)復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。5.復(fù)制結(jié)果：生成兩個(gè)完全相同的DNA分子4.復(fù)制準(zhǔn)確進(jìn)行的原因：

雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供了精確的模板。

堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。染色體DNA基因蛋白質(zhì)繪制概念圖表示“基因”、“脫氧核苷酸”、“DNA”、“染色體”的關(guān)系脫氧核苷酸基因DNA染色體每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子染色體是DNA的主要載體基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個(gè)DNA分子含有許多個(gè)基因基因在染色體上呈線(xiàn)性排列基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息注意：

①對(duì)于RNA病毒來(lái)說(shuō)，基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。②基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。1．圖解法分析DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算一個(gè)親代DNA連續(xù)復(fù)制n次后，則：(1)子代DNA分子數(shù)：①無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是②含14N的DNA分子有2n個(gè)，只含14N的DNA分子有(2)子代DNA分子總鏈數(shù)：①無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是②含14N的鏈數(shù)是(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為②若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為2n個(gè)2個(gè)(2n－2)個(gè)2n×2＝2n＋1條2條(2n＋1－2)條m×(2n－1)個(gè)m×2n－1個(gè)例．(2023·襄陽(yáng)四中調(diào)研)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是()A．DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程B．第三次復(fù)制需要2.1×104個(gè)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與含31P的分子數(shù)之比為1∶4考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念 典例·精心深研2．細(xì)胞分裂過(guò)程中的同位素標(biāo)記問(wèn)題(1)DNA分子半保留復(fù)制圖像及解讀重點(diǎn)難點(diǎn)·透析(2)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞在細(xì)胞增殖過(guò)程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析。細(xì)胞DNA復(fù)制一次細(xì)胞分裂一次，如圖為連續(xù)分裂兩次的過(guò)程圖(以一條染色體為例)。

由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細(xì)胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(以體細(xì)胞染色體數(shù)為2n為例)。(3)在進(jìn)行減數(shù)分裂之前，DNA復(fù)制一次，減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。如圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對(duì)同源染色體為例)。

由圖可以看出，減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。1．在DNA復(fù)制時(shí)，5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)可作為原料，與腺嘌呤配對(duì)，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色，只有一條鏈含有BrdU的染色