高考生物一輪復(fù)習(xí) 第六單元 第18講 DNA分子結(jié)構(gòu)課件.ppt

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第18講 DNA分子結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,,第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),[考綱考頻] 1．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) Ⅱ(3年4考) 2.DNA分子的復(fù)制 Ⅱ(3年6考) 3.基因的概念 Ⅱ(3年0考),,第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),一、DNA分子的結(jié)構(gòu),巧記 借圖記憶 “3”→三種物質(zhì)：○、、?。 “4”→四種堿基對(duì)應(yīng)四種脫氧核苷酸。 “5”→五種元素：含C、H、O；○一定含P；?一定含N。,半保留,放射性同位素,2．過(guò)程,有絲分裂的間期,脫氧核苷酸,完全相同,解旋,雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基互補(bǔ)配對(duì),遺傳信息,遺傳信息,思考:大腸桿菌和人體內(nèi)DNA復(fù)制的場(chǎng)所分別是什么？ 提示：大腸桿菌：擬核和細(xì)胞質(zhì)(質(zhì)粒)；人體：細(xì)胞核和線粒體內(nèi)。 三、基因——有遺傳效應(yīng)的DNA片段,1．據(jù)圖①寫(xiě)出基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈_______________排列。 2．將代表下列結(jié)構(gòu)的字母填入圖②中的相應(yīng)橫線上： a．染色體、b.DNA、c.基因、d.脫氧核苷酸。 3．基因的實(shí)質(zhì)：具有_________________片段。,線性,遺傳效應(yīng)的DNA,1．1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的結(jié)構(gòu)模型。關(guān)于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，敘述錯(cuò)誤的是( ) A．DNA分子由兩條反向平行的鏈組成 B．脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè) C．堿基對(duì)構(gòu)成DNA分子的基本骨架 D．兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì) 解析:DNA的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成的。,C,B,解析： DNA的復(fù)制過(guò)程是邊解旋邊復(fù)制。,B,4．遺傳信息是指( ) A．有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列 B．核苷酸 C．氨基酸序列 D．脫氧核苷酸 解析：DNA是主要的遺傳物質(zhì)，其脫氧核苷酸的排列順序就包含著遺傳信息。實(shí)質(zhì)上遺傳信息就是基因的脫氧核苷酸序列。,A,考點(diǎn)一 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算,考點(diǎn)二 以半保留復(fù)制為基礎(chǔ),考查DNA復(fù)制的過(guò)程及相關(guān)計(jì)算,考 點(diǎn) 一 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算,1．分析DNA分子結(jié)構(gòu)模型，探究以下問(wèn)題 (1)若a是腺嘌呤(A)，則b為_(kāi)____________________；若a是鳥(niǎo)嘌呤(G)，則b為_(kāi)_____________________；若a是胸腺嘧啶(T)，則b為_(kāi)____________________；若a是胞嘧啶(C)，則b為_(kāi)____________________。,腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,胞嘧啶脫氧核苷酸,(2)DNA分子中○、 、?之間的數(shù)量比為_(kāi)_________。 (3)除DNA末端的兩個(gè)脫氧核糖外，其余每個(gè)脫氧核糖連接著____個(gè)磷酸。每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有____個(gè)。 (4)在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T通過(guò)“_________________________________________”相連接。 (5)若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為_(kāi)_________；若已知堿基A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為_(kāi)_________。 (6)DNA初步水解產(chǎn)物是_______________，徹底水解產(chǎn)物是_____________________________________。,1∶1∶1,2,2,—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—,2n～3n,3n－m,脫氧核苷酸,磷酸、脫氧核糖和含氮堿基,2．從上述分析中思考DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)穩(wěn)定性：DNA中___________________交替連接的方式不變，兩條鏈間___________________的方式不變。 (2)多樣性：DNA分子中______________________多種多樣。 (3)特異性：每種DNA有區(qū)別于其他DNA的特定的___________________。,脫氧核糖和磷酸,堿基互補(bǔ)配對(duì),堿基的排列順序,堿基排列順序,深度思考 1.畫(huà)出兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵(用虛線表示)，可用哪種酶使之?dāng)嗔眩?_____________________ 2.使堿基對(duì)中氫鍵斷開(kāi)的方式有哪些？ _____________________ 3.等位基因D、d本質(zhì)不同，其根本原因是什么？ _____________________ 4.噬菌體(遺傳物質(zhì)DNA)一般來(lái)說(shuō)不如SARS病毒(遺傳物質(zhì)為RNA)易發(fā)生突變，請(qǐng)分析其主要原因是什么？ _____________________,提示：1.如圖。限制性核酸內(nèi)切酶。 2．解旋酶及加熱斷裂。 3．D和d基因的堿基對(duì)的排列順序不同。 4．噬菌體遺傳物質(zhì)DNA為雙鏈，較穩(wěn)定，不易發(fā)生基因突變，SARS含有的遺傳物質(zhì)RNA為單鏈,不穩(wěn)定,易發(fā)生突變。,1．如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)該圖的描述，正確的是( ) A．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B．④的名稱(chēng)是胞嘧啶脫氧核苷酸 C．當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，⑨的形成需要連接酶 D．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息,D,解析：①為磷酸，②為脫氧核糖，③為含氮堿基(胞嘧啶),其中①與②交替連接,構(gòu)成了DNA分子的基本骨架，A錯(cuò)誤。①②③組成的④實(shí)際上包含了上一個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)、下一個(gè)核苷酸的脫氧核糖和堿基，因此，④并非一個(gè)完整的脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤。當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，⑨的形成不需要連接酶，可由堿基互補(bǔ)配對(duì)直接形成，C錯(cuò)誤。,解析：堿基的排列方式應(yīng)少于4100種，含有2個(gè)游離的磷酸。,B,考點(diǎn)二 以半保留復(fù)制為基礎(chǔ),考查DNA復(fù)制的過(guò)程及相關(guān)計(jì)算,1．復(fù)制方式：__________復(fù)制。新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。 2．過(guò)程特點(diǎn)：___________________。 3．影響DNA復(fù)制的外界條件,半保留,邊解旋邊復(fù)制,酶,ATP,4．DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性 (1)一般情況下，DNA分子能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制。原因：DNA具有獨(dú)特的____________，能為復(fù)制提供精確的模板；通過(guò)___________________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 (2)在特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可以造成堿基配對(duì)發(fā)生差錯(cuò)，引發(fā)__________。,雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基互補(bǔ)配對(duì),基因突變,深度思考 1.研究DNA半保留復(fù)制，通常采用什么技術(shù)手段？ _____________________ 2.將DNA為15N標(biāo)記的大腸桿菌放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)到第二代，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第二代 DNA的位置 _____________________ 3.請(qǐng)你在下面框圖中畫(huà)出某親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物模式圖。,4．下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖。 請(qǐng)分析：DNA復(fù)制時(shí)只有1個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始嗎？若多個(gè)起點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)始的嗎？ _____________________,提示：1.放射性同位素示蹤技術(shù)。 2. 3. 4．多個(gè)起點(diǎn)。不同時(shí)。,3．(2015·廣東十校第一次聯(lián)考)如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A．解旋酶能使雙鏈DNA解開(kāi)，但需要消耗ATP B．DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制 C．DNA分子的復(fù)制需要引物，且兩條子鏈的合成方向是相反的 D．因?yàn)镈NA分子在復(fù)制時(shí)需嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以新合成兩條子鏈的堿基序列是完全一致的,D,解析：解旋酶能打開(kāi)雙鏈間的氫鍵，需要消耗ATP,A正確；DNA分子復(fù)制時(shí)都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，這種方式叫做半保留復(fù)制，B正確；DNA分子是反向平行的，而復(fù)制的時(shí)候只能是從子鏈的5′端向3′端延伸，所以?xún)蓷l子鏈合成方向相反，C正確；DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因?yàn)槭且越忾_(kāi)的每一條母鏈為模板，所以新合成的兩條子鏈的堿基序列應(yīng)是互補(bǔ)的，D錯(cuò)誤。,解析：DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，子代每個(gè)DNA的兩條鏈，一條來(lái)自母鏈，一條是新合成的子鏈。由題可知，該DNA分子中有腺嘌呤(A)40個(gè)，則復(fù)制過(guò)程中需腺嘌呤脫氧核苷酸為40×(24－1)＝600(個(gè))。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，可形成16個(gè)DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%。,B,方法技巧 DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算方法 DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)全部N原子被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)若干代，其結(jié)果分析如下： (1)子代DNA分子數(shù)：2n ①無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)。 ②含14N的DNA分子有2n個(gè)，只含14N的DNA分子有(2n－2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。,(2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n×2＝2n＋1 ①無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 ②含14N的鏈?zhǔn)?2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) ①若一親代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種脫氧核苷酸為m×(2n－1)個(gè)。 ②若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗游離的該種脫氧核苷酸為m×(2n－1)個(gè)。,易錯(cuò)點(diǎn)1 計(jì)算時(shí)，亂套公式而出錯(cuò) [點(diǎn)撥] 用DNA分子相關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)演繹出來(lái)的各種計(jì)算公式時(shí)是有前提條件的，其前提條件必須確認(rèn)為“雙鏈DNA分子”才成立，否則不成立。判定如下：①雙鏈DNA分子中A＝T、G＝C，若出現(xiàn)A≠T或G≠C可肯定不是雙鏈DNA分子。②若出現(xiàn)“嘌呤≠嘧啶”則可肯定不是雙鏈DNA分子，可能為“RNA”、“單鏈DNA”或“DNA＋RNA”。,易錯(cuò)點(diǎn)2 對(duì)細(xì)胞分裂和DNA復(fù)制相結(jié)合的知識(shí)理解不透 [點(diǎn)撥] 只要親代細(xì)胞所有DNA均標(biāo)記且只復(fù)制1次，產(chǎn)生子代DNA分子全帶放射性，不管有絲分裂一次產(chǎn)生2個(gè)子細(xì)胞還是減數(shù)分裂連續(xù)分裂2次產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞。 易錯(cuò)點(diǎn)3 對(duì)DNA復(fù)制過(guò)程中“第n次”還是“n次”復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計(jì)算原理不清 [點(diǎn)撥] 第n次復(fù)制是所有DNA只復(fù)制一次所需堿基數(shù)目；n次復(fù)制是指由原來(lái)的DNA分子復(fù)制n次，所需堿基數(shù)目。,1．判斷下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述 (1)(2014·江蘇卷T4C)富蘭克林和威爾金斯對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也作出了巨大的貢獻(xiàn)。( ) (2)(2014·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅱ T5C)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的。( ) (3)(2012·江蘇卷T2C)沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)。( ) (4)(2010·江蘇卷T1D)雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)。 ( ),√,×,×,√,2．判斷下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述 (1)(2014·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅱ T5B)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠 體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。( ) (2)(2013·海南卷T4A)DNA復(fù)制需要消耗能量。( ) (3)(2011·海南卷T25C)核酸生物大部分核酸在細(xì)胞核中合成。( ) (4)(2011·上海卷T16A)在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過(guò)程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。( ) (5)(2010·廣東卷T4C)DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過(guò)程。( ),√,√,√,√,×,