必修2一轮复习基因的本质.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核酸的结构和功能,1.,包括,DNA,和,RNA,2.DNA,是,生物的遗传物质，,RNA,是,不含,DNA,的病毒的遗传物质,一种生物遗传物质,3.,化学元素组成：,4.,基本组成单位：,DNA,脱氧核糖核苷酸,RNA,核糖核苷酸,（脱氧核糖核酸）,（核糖核酸）,绝大多数,极少数,只有一种,C,、,H,、,O,、,N,、,P,核苷酸,判断下列生物中所含核苷酸的种类与数量：,噬菌体：,(,),种为,核苷酸,烟草花叶病毒：,(,),种为,核苷酸,烟草细胞：,(,),种为,核苷酸,核糖,脱氧,(,核糖,),4,4,8,4,种脱氧,(,核糖,),4,种核糖核苷酸,DNA,的化学组成（,1,）,脱氧,核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,基本单位脱氧核苷酸,1,2,3,4,5,DNA,分子空间结构主要特点,DNA,分子是有,条链组成，,盘旋成,结构。,交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；,排列在内侧。,碱基通过,连接成碱基对，并遵循,原则。,反向平行,双螺旋,脱氧核糖和磷酸,碱基对,氢键,碱基互补配对,2,5,种元素,3,类物质,4,种基本单位,2,条链,1,种结构,结构特点,稳定性,:,特异性,:,多样性,:,碱基对的排列顺序千变万化,每个特定的,DNA,分子中都是特定的碱基对排列顺序,提醒,:,若某,DNA,分子中有,n,个碱基对,，,则排列顺序有,4,n,种,，其中,n,代表碱基对数。,1,、脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变,2,、碱基之间的氢键维持了双螺旋结构的稳定,4,、两条链之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则,碱基比例的计算和应用:,规律,1:,DNA,双,链中，,互补,碱基的数量有何关系,:,为什么,A=T 、C=G,A,T T,A C,G G,C,不一定相等,（,A,T,、,C G,）,A,G,T,C,A,C,T,G,50%,规律,2:,DNA,单,链中，,互补,碱基的数量有何关系,规律,4:,DNA,分子,一条,链中的,不互补,碱基对的碱基之,和,的,比值,是,另一条,互补链中该比值的,。,规律,3:,D,NA,分子中,一条,链中的,互补,碱基对的碱基之,和,的,比值,与,另一条,互补链中以及,双链,DNA,中该比值有何关系,(A1+T1,）,%=,（,A2+T2,）,%=,（,A+T,）,%,若（,A1+T1,）,/,（,G1+C1,）,=a,则（,A2+T2,）,/,（,G2+C2,）,=a,总链（,A +T,）,/,（,G +C,）,=a,若（,A1+C1,）,/,（,G1+T1,）,=a,或（,A1+G1,）,/,（,C1+T1,）,=a,则（,A2+C2,）,/,（,G2+T2,）,=1/a,则（,A2+C2,）,/,（,G2+T2,）,=1/a,（,G1+C1)%=,（,G2+C2,）,%=,（,G+C,）,%,倒数,规律,5,：在双链,DNA,及其转录的信使,RNA,之间，有下列关系：,(1)mRNA,中的碱基数 模板链的碱基数，,等于整个,DNA,分子碱基数的一半。,(2),在转录时模板链中的,A,T(,或,G,C),RNA,分子中的,U,A(,或,C,G),(3),=K,(,模板链,),(mRNA),(4)DNA,分子中：,=n,在,mRNA,链中：,=,A,G,T,C,A,G,U,C,=1/K,=,=,A,T,G,C),A,U,G,C,n,1.,若,DNA,分子的,一条,链中,(A,T)/(C,G)=a,，则和该,DNA,单链互补的单链片段中,(A,T)/(C,G),的比值为,A,a B,1/a C,1 D,1-1/a,2.,一段多核苷酸链中的碱基组成为：,35,的,A,、,20,的,C,、,35,的,G,、,10,的,T,。它是一段,A,双链,DNA B,单链,DNA,C,双链,RNA D,单链,RNA,A,B,练习,3.,在双链,DNA,分子中，当,(A+G)/(T+C),在一条多脱氧核苷酸链上的比例为,0.,4,时，则在另一互补链,和整个,DNA,中，这种比例分别是,0.4,，,1 B.1,，,1,C.0.6,，,1 D.2.5,，,1,4.,由120个碱基对组成的,DNA,分子片段，可因其,碱,基对组成和序列不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达,120 B.120,4,C.4,60,D.4,120,D,D,某双链,DNA,分子中，,A,与,T,之和占,整个,DNA,碱基总数的,54%,，其中,一条链,上,G,占该链碱基总数的,22%,。求另一条链上,G,占其所在链碱基总数的百分含量。,解析,:,已知,A+T,总,=54%,则,=46%,G+C,总,所以,G,1,+C,1,1/2,总,=46%.,已知,1/2,总,G,1,=22%,所以,1/2,总,C,1,=46%22%=24%,因为,G,2,=C,1,所以,1/2,总,G,2,=,24%,24%,.,分析一条双链,DNA,分子时,发现有,30%,的脱氧核苷酸含腺嘌呤,那么其,中一条链上含有的鸟嘌呤的最大值,是,(),A.20%B.30%,C.40%D.70%,C,A=30%,G=20%,G=G,1,+G,2,9,在一个双链,DNA,分子中，碱基总数为,m,，腺嘌呤碱基数为,n,，则下列有关叙述正确的是,(,),脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数,m,碱基之间的氢键数为,3m-2n/2,一个链中,A,T,的数量为,n,G,的数量为,m,n,A,B,C,D,D,13,、甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占,46%,、嘧啶占,54%,，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占,34%,、嘧啶占,66%,，则甲、乙生物可能是（）,A,、蓝藻、变形虫,B,、,T2,噬菌体、豌豆,C,、硝化细菌、绵羊,D,、肺炎双球菌、烟草花叶病毒,D,第三节,DNA,的复制,思考以下问题：,1,、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养 的？,2,、然后转移到什么培养基中培养的？,3,、如果是半保留复制的，离心后应该出现,几条带？,4,、三条带离心后在试管中的分布如何？,5,、实验结论是什么？,对,DNA,分子复制方式的探究,最早提出的,DNA,复制模型有三种：,1,、全保留复制：,新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。,复制一次,亲代,DNA,子代,DNA,2,、半保留复制：,形成的分子一半是新的，一半是旧的。,复制一次,3,、弥散复制：,新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。,复制一次,沃森和克里克提出了遗传物质自我复制假说：,半保留复制,亲代,DNA,子代,DNA,1,1,1,1,2,2,2,2,方式：半保留复制,方式：全保留复制,假设复制方式,同位素示踪技术,用实验证明，关键思路是什么？,要区分亲代和子代,DNA,可以采用什么实验方法？,如何将它们区分开呢？,离心后，试管内出现几条DNA带呢？请在下图中标出相应位置的DNA类型。,14,N,/,14,N,-DNA,14,N,/,1,5,N,-DNA,15,N,/,15,N,-DNA,密度梯度离心技术,15,N,14,N,密度大,密度小,三种,DNA,：两条链都为,14N,的,DNA,（表示为,14N/14N,）轻链；,一条链为,14N,、另一条链为,15N,的,DNA,（表示为,14N/,15N,）中链；,两条链都为,15N,的,DNA,（表示为,15N/15N,）重链。,结构相同但质量不同的,DNA,分子,演绎推理1,：,亲代,DNA,是,15,N,作标记的，放在,14,N,的环境中进行培养，若按照,半保留复制,的方式进行复制，,则子一代、子二代,DNA,分别含有哪种,N,元素？离心后位于试管的什么位置呢？请分别在图一和图二相应位置标出DNA类型。,15,N,/,14,N,-DNA,14,N,/,14,N,-DNA(1/2),15,N,/,14,N,-DNA(1/2),图,1,子一代,图,2,子二代,演绎推理2,：,亲代,DNA,是,15,N,作标记的，放在,14,N,的环境中进行培养，若按照,全保留复制,的方式进行复制，则,子一代、子二代,DNA,分别含有哪种,N,元素？离心后位于试管的什么位置呢？请分别在图三和图四相应位置标出DNA类型。,14,N,/,14,N,DNA(1/2),15,N,/,15,N,DNA(1/2),15,N,/,15,N,DNA(1/4),14,N,/,14,N,DNA(3/4),图,3,子一代,图,4,子二代,实验验证,将大肠杆菌放在含有,15,N,标记的,NH,4,Cl,培养基中繁殖几代，,使所有的大肠杆菌,DNA,被,15,N,所标记，,离心；,离 心,15,N/,15,N,（重带）,将,15,N,标记的细菌转移到含有,14,N,标记的,NH,4,Cl,培养基中进行培养，繁殖一代之后，离心；,将子一代,DNA,继续在含有,14,N,标记的,NH,4,Cl,培养基中进行培养，繁殖，离心；,14,N/,15,N,14,N/,15,N,14,N/,14,N,（中带）,（中带）,（轻带）,实验结论：,DNA,分子的复制方式是半保留复制,重带,中带,轻带,中带,解旋酶催化,解旋：,模板,（在,DNA,聚合酶的催化下，利用,游离的脱氧核苷酸进行碱基配对,）,复制,:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）,子链（新链）,复制后的,DNA:,同时进行,组成,复制过程,:,1,、概念：,以亲代,DNA,分子为模板合成子代,DNA,分子,的过程。,三、,DNA,分子复制的过程,（,1,）,（,2,）,（,3,）,（,4,）,1,、场所：,2,、时期：,3,、条件,4,、复制,过程,：,5,、,复制特点,：,6,、复制的结果：,7,、复制的精确性：,8,、复制的生物学意义：,主要在：,细胞核,其次在：细胞质的线粒体、叶绿体等部位。,原核生物：,细胞质,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,模板,两条链,(,母链,),原料,四种,游离,的脱氧核苷酸,能量,酶,解旋酶、,DNA,聚合酶,半保留复制,多起点复制,1DNA,2DNA,高,保证了亲子两代间性状相似,边解旋边复制,原因,能“精确”复制的原因：,1,、,DNA,具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；,2,、碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。,亲代,(,第一代,),第二代,第三代,第四代,15,N,14,N,四、有关,DNA,分子复制的计算,规律,1,：,1,个,15,N,标记的,DNA,分子在,14,N,的培养基复制,n,次，,1,、产生的子代,DNA,分子为,_,个，,其中含有,15,N,的,DNA,分子为,_,个，,含有,14,N,的,_,个，,只含,14,N,的,_,个，,只含有,15N,的,_,个；含,15,N,的脱氧核苷酸链和含,14,N,的脱氧核苷酸链之比为,_,。,2,n,2,n,2,n,-2,2,:(2,n+1,-2),2,0,规律,2,：,亲代,DNA,分子经,n,次复制后，所需游,离的脱氧核苷酸数为：,N,游离的脱氧核苷酸数,=a(2,n,-1),a,表示模板的碱基数,n,表示复制的次数,规律,3,：,亲代,DNA,分子第,n,次复制，所需游离,的脱氧核苷酸数为：,N,游离的脱氧核苷酸数,=a2,n-1,a,表示模板的碱基数,n,表示复制的次数,规律,3,：,DNA,分子复制与染色体复制的关系,DNA,分子,染色体复制,注意：,解题时看清 是,一个,DNA,分子被标记还是,所有,DNA,分子被标记。,1.,一个,DNA,分子自我复制后形成两个,DNA,分子，这两个新的,DNA,分子（）,A.,分别由两条母链和两条子链形成,B.,两条母链和两条子链随机结合而成,C.,分别由一条子链及一条母链结合而成,D.,一条子链与另一条子链的母链结合,C,评价反馈练习,跟踪练习：,1,、将,15,N,标记的,DNA,分子放在,14,N,的培养基,上培养，经过,3,次复制，在所形成的子代,DNA,中，含,15,N,的,DNA,占总数是（）,A,1/16,B,l,8,C,1,4,D,1,2,2,、,1,个,DNA,分子经过,4,次复制，形成,16,个,DNA,分子，其中含有最初,DNA,分子长链的,DNA,分子有（）,A.2,个,B.8,个,C.16,个,D.32,个,C,A,4,、一双链,DNA,分子在解旋时，一条链上的,G,变成,C,，则,DNA,分子经,n,次复制后，发生差错,的,DNA,分子占（）,A,、,1/2 B,、,1/(2,n,-1),C,、,1/2,n,D,、,1/(2,n,+1),A,跟踪练习：,2,下列关于,DNA,复制过程中，正确顺序是（）,互补碱基对间氢键断裂,互补碱基对之间形成氢键,DNA,分子在解旋酶作用下解旋,以母链为模板进行碱基互补配对,子链与母链盘旋成双螺旋结构,A,B,C,D,C,3,一个双链,DNA,分子为第一代，经过,3,次自我,复制，在第四代,DNA,分子中，共有,条脱氧核苷酸长链，有,条第一代脱氧核苷酸的长链,A,2 B,4 C,8 D,16,D,A,4,、经,15,N,标记的一个,DNA,分子，放入,14,N,的培养基中培养，经过,4,次复制后，子代中含,15,N,的,DNA,占（）,A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2,B,8,某双链,DNA,分子共有含氮碱基,1 400,个，其中一条单链上,(A,T),(C,G),2,5,。问该,DNA,分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是,(,),A,300,个,B,400,个,C,600,个,D,1 200,个,C,14,已知一个完全标记上,15,N,的,DNA,分子含,100,个碱基对，其中腺嘌呤,(A),有,40,个，在不含,15,N,的培养中经过,n,次复制后，不含,15,N,的,DNA,分子总数与含,15,N,的,DNA,分子总数之比为,7,1,，需游离的胞嘧啶,(C),为,m,个，则,n,，,m,分别是,(,),A,3,900 B,3,420 C,4,420 D,4,900,D,第,4,节 基因是有遗传效应的,DNA,片段,1,、大肠杆菌细胞的拟核有,1,个,DNA,分子，长度约为,4700000,个碱基对，在,DNA,分子上分布着,4400,个基因，每个基因的平均长度约为,1000,个碱基对。,问题：计算所有,基因的碱基对,总数的比例。,全部,基因,的,碱基对,总数只是,DNA,碱基对,总数的一部分，因此，,基因是,DNA,的片段的一部分,。,根据资料,1,，你能得出什么结论？,分析资料：,2,、把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，,鼠,体内出现了以前没有的荧光。,说明：,基因有遗传效应。它可以独立起作用。,资料,2,：说明了什么？,基因是特定的,DNA,片段，可以切除，可以拼接到其他生物的,DNA,上去，从而获得某种性状的表达，所以,基因是结构单位。,分析资料：,3,、人类基因组计划测定的是,24,条染色体（,22,条常染色体,+X+Y,）上的,DNA,的碱基序列。其中，每条染色体上有一个,DNA,分子。这,24,个,DNA,分子大约有,31.6,亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过,2%,。,分析资料：,说明,并不是随便一段,DNA,就称为基因。,基因是一段,DNA,，但是一段,DNA,不一定是基因。,资料,3,说明了什么？,分析资料：,4,、没有,HMGIC,基因，就没有肥胖的表现，有,HMGIC,基因就有肥胖表现。,资料,3,说明了什么？,说明：,基因能控制生物的性状。,总结：,基因与,DNA,的关系？,基因,是有遗传效应的,DNA,片段,，,是生物体遗传的功能单位和结构单位。,二、,染色体、,DNA,、基因、脱氧核苷酸,之间的关系,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体与,DNA,关系,染色体与,DNA,分子数量关系,基因,是有遗传效应的,DNA,片断,DNA,分子与基因数量上的关系,基因与,脱氧核苷酸排列顺序的关系,基因脱氧核苷酸组成上的关系,DNA,与基因在结构上的关系,结构,功能,主要载体,复制前,复制后,将某哺乳动物的细胞放在含有,31P,磷酸的培养基中，连续培养数后得到,G0,代细胞。然后将,G0,代细胞移至含有,32P,磷酸的培养基中培养，经过第,1,、,2,次细胞分裂后，分别得到,G1,、,G2,代细胞。再从,G0,、,G1,、,G2,代细胞中提取,DNA,，经密度梯度离心后得到结果如图。若、分别表示轻、中、重三种,DNA,分子的位置，请回答：,(1)G0,、,G1,、,G2,三代,DNA,离心后的试管分别是图中的：,G0_,；,G1_,；,G2_,。,(2)G2,代在、三条带中,DNA,数的比例是,_,。,A,B,D,0,2,2,3),图中、两条带中,DNA,分子所含的同位素磷分别是：条带,_,，条带,_,。,(4),上述实验结果证明,DNA,的复制方式是,_,。,DNA,的自我复制能使生物的,_,保持相对稳定。,31P,半保留复制,遗传特性,32P,和,31P,11,(2010,南京二模,),关于图示,DNA,分子的说法，正确的是,(,),A,限制性核酸内切酶可作用于,部位，,DNA,连接酶作用于部位,B,该,DNA,的特异性表现在碱基种类和,(A,T)/(G,C),的比例上,C,若该,DNA,中,A,为,p,个，占全部碱基的,n/m(m,2n),，则,G,的个数为,pm/2n,p,D,把此,DNA,放在含,15,N,的培养液中复制两代，子代中含,15,N,的,DNA,占,3/4,C,2.,用,15,N,标记含有,100,个碱基对的,DNA,分子，其中,有胞嘧啶,60,个，该,DNA,分子在,14,N,的培养基中连,续复制,4,次，其结果不可能是,(),A.,含有,15,N,的,DNA,分子占,1/8,B.,含有,14,N,的,DNA,分子占,7/8,C.,复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸,600,个,D.,复制结果共产生,16,个,DNA,分子,B,解析,含,14N,的,DNA,分子,16,个都是，比例为,100%,；只含,14N,的,DNA,有,14,个，占,7/8,。根据有关公式可求出该,DNA,分子中含,40,个,A,，复制,4,次,需,A,的数量,=,（,24-1,）,40=600,个。,18.,科学家在研究,DNA,分子复制方式时，进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每,20 min,分裂一次，实验结果见相关图示）：,（,1,）复制过程除需要模板,DNA,、脱氧核苷酸外，,还需要,等（至少答两点）。,能量、酶、适宜的温度和,pH,（,2,）为了证明,DNA,复制的特点为半保留复制，请设计实验三（用图示和有关文字补充在图中），并画出结果,C,。,（,3,）该过程中，实验一、实验二起,作用。若用,15N,标记的,DNA,作为模板，用含有,14N,标记的培养基培养，在下面坐标图中画出连续培养细菌,60 min,过程中，,15N,标记,DNA,分子含量变化的曲线图。,对照,15.,某双链,DNA,分子含有,200,个碱基，一条链上,A,T,G,C,=1234,，则该,DNA,分子 （）,A.,含有,4,个游离的磷酸基,B.,连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷,酸,210,个,C.,四种含氮碱基,A,T,G,C,=3377,D.,碱基排列方式共有,4,100,种,解析,含,200,个碱基的,DNA,不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有,4100,种。但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于,4100,种。,计算出一条链上,100,个碱基中含,A,、,T,、,G,、,C,依次,是,10,、,20,、,30,、,40,，另一条链上含,A,、,T,、,G,、,C,则,依次是,20,、,10,、,40,、,30,。故该,DNA,中含腺嘌呤脱,氧核苷酸数为,10+20=30,个，连续复制两次，需要,游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为（,2,2,-1,）,30=90,个，,故,B,错误。,C,正确，四种含氮碱基的比例是,A,T,G,C,=,（,10+20,）（,20+10,）（,30+40,）,（,40+30,）,=3377,。,D,错误，含,200,个碱基的,DNA,不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的,碱基排列方式共有,4,100,种。但因碱基数量比例已确,定，故碱基排列方式肯定少于,4,100,种。,答案,C,12.,某,DNA,分子中含有,1 000,个碱基对（,P,元素只含,32,P,）。若将,DNA,分子放在只含,31,P,的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代,DNA,的相对分子质量平均比原来,(),A.,减少,1 500B.,增加,1 500,C.,增加,1 000D.,减少,1 000,A,解析,具有,1 000,个碱基对的,DNA,分子连续分裂两次，形成四个,DNA,分子，这四个,DNA,分子中有两个,DNA,分子的每条链都是含,31P,的，还有两个,DNA,分子都是一条链是,31P,，另一条链是,32P,。前两个,DNA,分子的相对分子质量比原,DNA,共减少了,4 000,，后两个,DNA,分子的相对分子质量比原来共减少了,2 000,，这样四个,DNA,分子平均比原来减少了,6 000/4=1 500,。,还有两个,DNA,分子都是一条链是,31,P,，另一条链是,32,P,。前两个,DNA,分子的相对分子质量比原,DNA,共减少了,4 000,，后两个,DNA,分子的相对分子质量比原来共减少了,2 000,，这样四个,DNA,分子平均比原来减少了,6 000/4=1 500,。,答案,A,1,下列关于,DNA,、基因、染色体的叙述错误的是（）,A,基因是有遗传效应的,DNA,片段,B DNA,是遗传信息的主要载体,C,基因,在染色体上成念珠状排列,D DNA,的相对稳定性决定染色体的相对稳定性,2,人类遗传信息的携带者是,(),A.DNA,和,RNA B.DNA,或,RNA C.DNA D.RNA,3,下列有关,DNA,与基因的关系的叙述中，正确的是,(),A,基因是碱基对随机排列而成的,DNA,片段,B,一个,DNA,分子上有许多个基因,C DNA,的碱基排列顺序就代表基因,D,组成不同的基因的碱基数量一定不同,C,C,B,巩固练习：,谢谢指导！,