复习DNA的结构复制与基因的本质.pptx

第第1919讲讲 DNADNA分子的结构、复制与基因的本质分子的结构、复制与基因的本质DNA分子的结构、复制分子的结构、复制基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段考纲解读考纲解读内容内容要求要求说明说明DNA分分子结构子结构的主要的主要特点特点说出说出DNA分子的元素组成及机构单位分子的元素组成及机构单位概述概述DNA分子的平面结构分子的平面结构概述概述DNA分子规则的双螺旋结构模型的基本内容分子规则的双螺旋结构模型的基本内容说明说明DNA分子的稳定性、多样性和特异性分子的稳定性、多样性和特异性DNA分分子的复子的复制制概述概述DNA分子复制的场所、时间和过程分子复制的场所、时间和过程说明说明DNA分子复制的条件、结构基础和特点分子复制的条件、结构基础和特点说明说明DNA分子复制的实质和意义分子复制的实质和意义基因的基因的概念概念说明基因是有遗传效应的说明基因是有遗传效应的DNA片段片段说明基因与说明基因与DNA、染色体的关系、染色体的关系1下列关于赫尔希和蔡斯的下列关于赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌的实验的实验”的叙述，不正确的是（）的叙述，不正确的是（）A该实验设计思路是单独观察蛋白质和该实验设计思路是单独观察蛋白质和DNA的的作用作用B检测离心后试管中上清液和沉淀物中放射性检测离心后试管中上清液和沉淀物中放射性的强弱可推测侵入细菌中的物质的强弱可推测侵入细菌中的物质C标记蛋白质的实验组，离心后的试管中上清标记蛋白质的实验组，离心后的试管中上清液有较高的放射性液有较高的放射性D噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌的转化噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌的转化实验同时证明了实验同时证明了DNA是遗传物质是遗传物质D2科学家从活的科学家从活的S型菌中抽提型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜等物、蛋白质和荚膜等物质，分别与活的质，分别与活的R型菌混合，并进行悬浮培养。实验结型菌混合，并进行悬浮培养。实验结果表明，只有其中的果表明，只有其中的DNA组分能够把组分能够把R型菌转化为型菌转化为S型型菌。下列叙述错误的是（）菌。下列叙述错误的是（）A为使实验结果更有说服力，还可设置为使实验结果更有说服力，还可设置DNA酶处理酶处理 DNA样品组样品组B实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中 有无有无S型菌存在型菌存在C从实验结果可知，除从实验结果可知，除DNA组外其他各组培养液中均组外其他各组培养液中均有有R型菌型菌D通过分析可知通过分析可知S型菌的型菌的DNA能使能使R型菌发生可遗传的型菌发生可遗传的变异变异C3下面是赫尔希和蔡斯的下面是赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验过程，对此实验的有关分析错误的是（）过程，对此实验的有关分析错误的是（）A甲组上清液含有放射性的可能原因是培养时间过短甲组上清液含有放射性的可能原因是培养时间过短B乙组沉淀物含有放射性的可能原因是保温时间过长乙组沉淀物含有放射性的可能原因是保温时间过长C甲组新形成的噬菌体中的甲组新形成的噬菌体中的DNA不可能两条链都含有不可能两条链都含有32PD该实验进行了两次大肠杆菌的培养该实验进行了两次大肠杆菌的培养B考点一考点一 DNADNA分子的结构分子的结构(3)DNA(3)DNA分子的组成层次分子的组成层次(4)(4)平面结构平面结构两条脱氧核苷酸长链反向平行两条脱氧核苷酸长链反向平行DNADNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行方式盘分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行方式盘绕成绕成双螺旋结构双螺旋结构。基本骨架基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。中间的碱基严格按中间的碱基严格按碱基互补配对原则碱基互补配对原则(A(A与与T T配对，配对，G G与与C C配对配对)形成碱基对形成碱基对(CG(CG对所占比例越大对所占比例越大,DNA,DNA结构越稳定结构越稳定)判断：判断：1 1、在、在DNADNA分子中分子中,每个磷酸都连接每个磷酸都连接2 2个脱氧核糖个脱氧核糖,每个脱氧每个脱氧核糖都连接核糖都连接2 2个磷酸个磷酸 2 2、在同一条脱氧核苷酸链中、在同一条脱氧核苷酸链中,相邻相邻2 2个碱基之间通过脱氧个碱基之间通过脱氧核糖核糖磷酸磷酸脱氧核糖间接相连脱氧核糖间接相连 3 3、DNADNA分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸(5)DNA(5)DNA双螺旋结构双螺旋结构右右边边是大肠杆菌是大肠杆菌DNA分子结构示意分子结构示意图图(片段片段)。请据图回答问题：请据图回答问题：(1)图中图中1表示表示_，2表示表示_，1、2、3结合在一起的结构叫结合在一起的结构叫_。(2)3有有_种，中文名字分别是种，中文名字分别是_。(3)DNA分子中分子中3和和4是通过是通过_连接起来的。连接起来的。(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是(用用序号表示序号表示)_。磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸2鸟嘌呤、胞嘧啶鸟嘌呤、胞嘧啶氢键氢键3与与4C下面是下面是4 4位同学拼制的位同学拼制的DNADNA分子部分平面结构模型分子部分平面结构模型,正确的正确的是是()()2.DNA2.DNA分子的结构特性分子的结构特性(1)(1)多样性：多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分分子的多样性。子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个碱基对，碱基个碱基对，碱基对有：对有：AT、TA、GC、CG。请同学们计算。请同学们计算DNA分子有多分子有多少种？少种？4 种4000(2)(2)特异性特异性:碱基对的特定排列顺序，构成了碱基对的特定排列顺序，构成了每一个每一个DNADNA分分子子的特异性。的特异性。(3)(3)稳定性稳定性碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序遗传信息遗传信息 推论：推论：A=T C=GA=T C=G；A A1 1=T=T2 2 A A2 2=T=T1 1 C C1 1=G=G2 2 C C2 2=G=G2 23.3.碱基互补配对原则及相关推论碱基互补配对原则及相关推论原则：原则：ATAT，GCGC，图示为：，图示为：下列有关下列有关DNA结构的叙述，不正确的是结构的叙述，不正确的是()ADNA分子中的五碳糖是脱氧核糖分子中的五碳糖是脱氧核糖B双链双链DNA中中A/T等于等于C/GC单链单链DNA中中A与与T的数量相同的数量相同D双链双链DNA中，由一条链的序列可推出另一条链中，由一条链的序列可推出另一条链的序列的序列C C碱基比例的计算和应碱基比例的计算和应:1.DNA双双链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量相等相等(A=T 、C=G)；DNA单单链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量不一定相等不一定相等 （A T、C G）2.双双链链DNADNA分子中，分子中，互补互补的两碱基之的两碱基之和和与全部与全部碱基的碱基的比等于其任何一条单链中该种比值。比等于其任何一条单链中该种比值。（A+TA+T）%=(A%=(A1 1+T+T1 1）%=%=（A A2 2+T+T2 2）%TCACG T GT AAG T GC A C A T 考点考点2 2 碱基互补配对原则和计算碱基互补配对原则和计算4.DNA4.DNA分子分子一条一条链中的链中的不互补不互补碱基对的碱基之碱基对的碱基之和和的的比比值值是是另一条另一条互补链中该比值的互补链中该比值的倒数倒数。若（若（A A1 1+C+C1 1）/（G G1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a或（或（A A1 1+G+G1 1）/（C C1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a3.DNA3.DNA分子其中分子其中一条一条链中的链中的互补互补碱基对的碱基之碱基对的碱基之和和的的比值比值与与另一条另一条互补链中以及互补链中以及双链双链DNADNA中该比值中该比值相等相等。若（若（A A1 1+T+T1 1）/（G G1 1+C+C1 1）=a=a 则（则（A A2 2+T+T2 2）/（G G2 2+C+C2 2）=a=a （A+TA+T）/（G+CG+C）=a=a 1.DNA双链中，互补碱基的数量相等双链中，互补碱基的数量相等(A=T 、C=G)；DNA单链中，互补碱基的数量不一定相等（单链中，互补碱基的数量不一定相等（A T、C G）2.双链双链DNA分子两条链中的碱基比值关系分子两条链中的碱基比值关系 一条链中一条链中另一条链中另一条链中DNA双链中双链中A+TG+CKKKA+CT+GK1K13.由碱基种类及比例判断核酸的种类由碱基种类及比例判断核酸的种类（1 1）若）若有有U U无无T T,则为则为RNARNA。（2 2）若）若有有T T无无U U,则为则为DNADNA。双链。双链DNADNA中中A=TA=T、G=CG=C，单，单链链DNADNA中中ATAT、G CG C，也可能也可能A=TA=T、G=CG=C。4.4.在双链在双链DNADNA及其转录的及其转录的RNARNA之间，有：之间，有：DNADNA中一中一条链中条链中A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2=RNA=RNA分子中的分子中的(A+U)=12DNA(A+U)=12DNA双链双链中中(A+T)(A+T)已知在已知在DNADNA分子的一条单链中分子的一条单链中(A(AC)/(TC)/(TG)G)m m，求另一条互补链中这种比例是，求另一条互补链中这种比例是_;_;这个比这个比例关系在整个例关系在整个DNADNA分子中是分子中是_;_;如果在如果在DNADNA的一条单链中的一条单链中(A(AT)/(CT)/(CG)G)n n，则另一条互，则另一条互补链中这种比例是补链中这种比例是_，这个比例关系在，这个比例关系在整个整个DNADNA分子中是分子中是_；若；若DNADNA分子中的一分子中的一条单链中条单链中(A(AT)/(AT)/(AT TC CG)G)k k，则另一条，则另一条互补链中这种比例是互补链中这种比例是_,_,而在整个而在整个DNADNA分子分子中是中是_。如果。如果DNADNA分子一条链中的分子一条链中的A A占占15%15%，互补链中的，互补链中的A A占占25%,25%,则整个则整个DNADNA分子中分子中A A占占_。1/m1nnkk20%在一个在一个DNA分子中分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的全部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤其中一条链中鸟嘌呤 胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和和28%,则由该链转录的信使则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占中鸟嘌呤占碱基总数的碱基总数的()A.24%B.22%C.26%D.23%A一对同源染色体上的两个一对同源染色体上的两个DNADNA分子之间最可能相同的是分子之间最可能相同的是()A A碱基序列碱基序列 B B碱基数目碱基数目C C碱基种类碱基种类 D D(A(AT)/(GT)/(GC)C)的比值的比值某生物体内的嘌呤碱基占总数的某生物体内的嘌呤碱基占总数的44%44%，嘧啶碱基占总数，嘧啶碱基占总数的的56%56%，该生物不可能是，该生物不可能是()A A烟草花叶病毒烟草花叶病毒 B BT T2 2噬菌体噬菌体C C大肠杆菌大肠杆菌 D D酵母菌酵母菌C CB B（2012苏北四市一模）测定苏北四市一模）测定mRNA分子中尿嘧分子中尿嘧啶占啶占26%，腺嘌呤占，腺嘌呤占18%，以这个，以这个mRNA反转录反转录合成的合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分别为（别为（）A18%，26%B28%，22%C26%，18%D44%，8%1958195819581958年年年年,科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。科学家以大肠杆菌为实验材料。运用技术：运用技术：运用技术：运用技术：怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？密度梯度离心技术密度梯度离心技术密度梯度离心技术密度梯度离心技术14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻带轻带中带中带重带重带同位素示踪技术同位素示踪技术同位素示踪技术同位素示踪技术考点二考点二 DNADNA分子的复制分子的复制解旋酶催化解旋酶催化1.解旋解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶的催化下，聚合酶的催化下，利用利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配游离的脱氧核苷酸进行碱基配对对）2.复制复制:以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）3.复制后的复制后的DNA:同时进行同时进行组成组成复制过程复制过程:离心后应出现离心后应出现3 3条条DNADNA带。带。（1 1）重带（密度最大）：重带（密度最大）：1515N N标记的亲代双链标记的亲代双链DNADNA（1515N/N/1515N N）。）。（2 2）中带（密度居中）：）中带（密度居中）：一条链为一条链为1515N N，另一条链，另一条链为为1414N N标记的子代双链标记的子代双链DNADNA（1515N/N/1414N N）。）。（3 3）轻带（密度最小）：）轻带（密度最小）：两条链都为两条链都为1414N N标记的子标记的子代双链代双链DNADNA（1414N/N/1414N N）。）。亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N 规律规律1：亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，所次复制后，所合成的合成的DNA分子中，分子中，DNA分子数分子数？含亲代母？含亲代母链的链的DNA分子数？不含亲代母链的分子数？不含亲代母链的DNA分子分子数依次为：数依次为：2n变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNA链数链数之比为：之比为：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子数之分子数之比为：比为：2/（2n2-2）2/2n4.4.与与DNADNA复制有关计算规律总结复制有关计算规律总结 22n-2规律规律2：含某碱基数为含某碱基数为a的亲代的亲代DNA分子分子经经 n 次复制次复制后后，所需该游离的脱氧核所需该游离的脱氧核苷酸数苷酸数R是多少？是多少？R=R=2n-1()a例：已知某一条全部例：已知某一条全部N原子被原子被15N标记的标记的DNA分子（分子（0代），代），转移到含转移到含14N的培养基上培养的培养基上培养n代，其结果如下：代，其结果如下：DNA分子总数分子总数_DNA分子中：含分子中：含15N的的_；含；含14N的的_；只含只含15N的的_;只含只含14N的的_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_;含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2注意：注意：含含/只含；只含；DNADNA分子分子/链；链；数量数量/比例比例原料和模板的标记元素原料和模板的标记元素2n用用15N标记含有标记含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子，其中有胞分子，其中有胞嘧啶嘧啶60个。该个。该DNA分子在分子在14N的培养基中连续复制的培养基中连续复制4次，其结果可能是次，其结果可能是()A含有含有14N的的DNA占占7/8B复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个个C含有含有15N的的DNA占占1/16D子代子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是中嘌呤与嘧啶之比是2 3B B 用用32P标标记记了了玉玉米米体体细细胞胞(含含20条条染染色色体体)的的DNA分分子子双双链链，再再将将这这些些细细胞胞转转入入不不含含32P的的培培养养基基中中培培养养，在在第第二二次次细细胞胞分分裂裂的的中中期期、后后期期，一一个个细细胞胞中中的的染染色色体体总条数和被总条数和被32P标记的染色体条数分别是标记的染色体条数分别是()A中期中期20和和20、后期、后期40和和20B中期中期20和和10、后期、后期40和和20C中期中期20和和20、后期、后期40和和10D中期中期20和和10、后期、后期40和和10A时间时间场所场所模板模板过程特点过程特点原料原料能量能量酶酶产物产物复制方式复制方式（1 1）复制过程）复制过程有丝分裂间期或减数第有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期一次分裂前的间期真核：主要在真核：主要在_，原核：原核：DNA分子两条链分子两条链边解旋边复制边解旋边复制游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等_相同的子代相同的子代DNA半保留复制半保留复制DNADNA复制过程总结复制过程总结 （2 2）复制）复制的条件：的条件：模板：模板：DNADNA分子的两条链；分子的两条链；原料：细胞中游离的脱氧核苷酸原料：细胞中游离的脱氧核苷酸能量：能量：ATP ATP 酶：解旋酶、聚合酶等酶：解旋酶、聚合酶等（3 3）DNADNA复制的特点：复制的特点：从从 DNADNA复制过程看复制过程看:边解旋边复制边解旋边复制 从从 DNADNA复制结果看复制结果看:半保留复制半保留复制思考：思考：DNADNA复制与复制与PCRPCR技术的异同技术的异同P93T2 T5P93T2 T5下图为真核生物染色体上下图为真核生物染色体上DNADNA分子复制过程示意图，有关分子复制过程示意图，有关叙述错误的是叙述错误的是A A图中图中DNADNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的B B图中图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的C C真核生物真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶D D真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提高了复制速率A双向复制双向复制：DNADNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。多起点复制多起点复制:在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。在真核生物中则为多个。拓展：拓展：读下图的果蝇的一条染色体上的基因状况，思考：读下图的果蝇的一条染色体上的基因状况，思考：1、基因在染色体上的排列方式？、基因在染色体上的排列方式？2、基因与基因之间的片段是什么？、基因与基因之间的片段是什么？3、每一个基因如白眼基因，从结构上看是由许多什么组成？、每一个基因如白眼基因，从结构上看是由许多什么组成？4、线粒体和叶绿体中也含有、线粒体和叶绿体中也含有DNA，其上有基因吗？，其上有基因吗？5、什么叫遗传信息？基因中包含遗传信息吗？基因是由几条链组成、什么叫遗传信息？基因中包含遗传信息吗？基因是由几条链组成？每一条链都含有遗传信息吗？每一条链都含有遗传信息吗？考点三考点三 基因的本质基因的本质自主梳理自主梳理1一个一个DNA上有上有 个基因。构成基因的个基因。构成基因的碱基数碱基数(填填“大于大于”、“小于小于”、“等等于于”)DNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。2基因是有基因是有 的的DNA片段。片段。3遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在 之中。之中。4DNA分子具有分子具有和和，这是生，这是生物体多样性和特异性的物质基础。物体多样性和特异性的物质基础。小于小于 许多许多遗传效应遗传效应4种碱基对的排列顺序种碱基对的排列顺序多样性多样性特异性特异性1.1.脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNADNA、染色体的关系、染色体的关系脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNA染色体染色体基因中脱氧核苷酸排基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信列顺序代表着遗传信息。息。每个基因中含有每个基因中含有许多脱氧核苷酸许多脱氧核苷酸每个每个DNADNA分子含有分子含有许许多多个基因个基因基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段（本质）。片段（本质）。基因的功能：传递和基因的功能：传递和表达。表达。每个染色体有每个染色体有一个或两一个或两个个DNADNA分子分子染色体是染色体是DNADNA的的主要主要载体载体互动探究互动探究DNA分子上所有的碱分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗？基因的基序列都是遗传信息吗？基因的功能是什么？功能是什么？提示提示不是，只有基因中控制生不是，只有基因中控制生物遗传性状的脱氧核苷酸序列才物遗传性状的脱氧核苷酸序列才为遗传信息；为遗传信息；基因的作用是传递遗传信息和表达基因的作用是传递遗传信息和表达遗传信息，从而控制生物的性状。遗传信息，从而控制生物的性状。2.2.基因的基本功能基因的基本功能(1)(1)遗传信息的遗传信息的传递传递:发生在传种接代过程中发生在传种接代过程中,通过通过复制复制实实现遗传信息由亲代到子代的传递现遗传信息由亲代到子代的传递(2)(2)遗传信息的遗传信息的表达表达:发生在生物个体发育过程中发生在生物个体发育过程中,是通过是通过转录和翻译转录和翻译控制蛋白质合成的过程控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达通过遗传信息的表达控制个体发育过程控制个体发育过程 二、基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系1染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系2基因、染色体、蛋白质、性状的关系感悟拓展(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。(2)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。(3)位于染色体上的基因随着染色体传递给子代，其遗传遵循孟德尔遗传规律。位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给子代，是控制细胞质遗传的基因，特点是母系遗传。下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下列叙述正确的是下列叙述正确的是()BA A白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸B BS S基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段C C基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变D D碱基的配对方式决定了碱基的配对方式决定了DNADNA遗传的特异性遗传的特异性