DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制課件

1、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制一、核酸的基本單位：核苷酸P五碳糖含氮堿基漢水丑生侯偉作品P脫氧核糖含氮堿基A T G CA 腺嘌呤G 鳥嘌呤C 胞嘧啶T 胸腺嘧啶漢水丑生侯偉作品P核糖含氮堿基A U G CA 腺嘌呤G 鳥嘌呤C 胞嘧啶U 尿嘧啶漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品 項(xiàng)目 核 酸DNARNA結(jié)構(gòu)堿基五碳糖磷酸基本單位雙鏈單鏈A、T、C、GA、U、C、G脫氧核糖核糖磷酸磷酸腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胸腺嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸漢水丑生侯偉作品例1、由堿基A、C、T共可以構(gòu)成幾種核苷酸 A、8種 B、6種

2、 C、5種 D、3種C例2、噬菌體、煙草、煙草花葉病毒的核酸中具有的堿基和核苷酸的種類分別是A 4、5、4和4、8、4 B 4、4、4和4、5、4C 4、4、4和4、4、4 D 4、8、4和4、8、4 A核酸的基本組成元素：C、H、O、N、P核酸的基本組成單位：核苷酸許多個(gè)脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核酸DNA許多個(gè)核糖核酸RNA核糖核苷酸（4種）（4種）核酸核苷酸漢水丑生侯偉作品12345678109GTCA漢水丑生侯偉作品AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)漢水丑生侯偉作品AAATTTGGGGCCCATC（1）DN

3、A分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子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；堿基在內(nèi)側(cè)。二、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子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；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。二、DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。DNA的復(fù)制提問1 你認(rèn)為DNA復(fù)制的結(jié)果是

4、什么？提問2 一個(gè)DNA含有2條鏈，那復(fù)制之后的兩個(gè)DNA含有幾條鏈？提問3 你覺得2條鏈?zhǔn)窃趺醋兂?條鏈的？ 漢水丑生侯偉作品提問4 四條鏈中，有兩條是原來的模板鏈，稱為“母鏈”，兩條新合成的鏈稱為“子鏈”，你覺得復(fù)制后的兩個(gè)DNA的兩條鏈?zhǔn)窃鯓拥?？三、?duì)復(fù)制方式的推測漢水丑生侯偉作品N14N14N15N15你覺得這兩種DNA最大的區(qū)別是什么？如何依據(jù)兩種DNA分子質(zhì)量不同這一特點(diǎn)來區(qū)分兩種DNA？分子質(zhì)量離心輕DNA重DNAN14N15中DNA漢水丑生侯偉作品 大腸桿菌的繁殖速度快，20分鐘分裂一次（DNA也復(fù)制一次），并且容易培養(yǎng)，故可作為實(shí)驗(yàn)材料。普通的大腸桿菌的DNA一般是N14N1

5、4DNA，如何培養(yǎng)才能得到含N15N15DNA的大腸桿菌？ 細(xì)菌的DNA復(fù)制需要原料，原料來自培養(yǎng)基，只需在培養(yǎng)基里添加含有N15的營養(yǎng)物質(zhì)，繁殖多代后，大腸桿菌就幾乎都含N15N15DNA。培養(yǎng)完成后，分別從從不同大腸桿菌中提取N14N14DNA和N15N15DNA并離心，從而確定輕DNA和重DNA在試管中的分布，作為參照。漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品本課件為漢水丑生一輪復(fù)習(xí)課件公眾號(hào)：漢水丑生公眾號(hào)ID：hanshuichousheng666專注于生物高考和教學(xué)！按全保留復(fù)制演繹推理含N14的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 20分鐘漢水丑生侯偉作品按半保留復(fù)制演繹推理含N14的培養(yǎng)基中培養(yǎng)20分鐘漢水丑

6、生侯偉作品四、半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：在試管中出現(xiàn)了DNA的3條帶。證明了DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。DNA半保留復(fù)制時(shí)所需條件酶 ：能量：原料：原則：場所：模板 ：解旋酶，DNA聚合酶等四種游離的脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則主要在細(xì)胞核內(nèi)DNA解開的兩條單鏈ATP線粒體、葉綠體漢水丑生侯偉作品ATCGCGATAGCGTAGCTGCGACCTAGC53TAGCGCTATCGCATCGACGCTGGATCG35GGAUCG5AUCGCG5RNA引物RNA引物TAGCGCTATCGCATCGACGCT3ATAGCGTAGCTGCGAGGATCG3DNA聚合酶的特點(diǎn)：不能從頭合成DN

7、A，而只能從3端延伸DNA鏈，因此，DNA復(fù)制需要引物，為DNA聚合酶提供3。DNA的合成方向：總是從子鏈的5端向3端延伸。漢水丑生侯偉作品解鏈方向3535353535前導(dǎo)鏈滯后鏈岡崎片段DNA的半不連續(xù)復(fù)制漢水丑生侯偉作品 大腸桿菌染色體DNA雙向復(fù)制模式復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制叉復(fù)制叉真核生物的多起點(diǎn)雙向復(fù)制復(fù)制叉漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品提問1 你認(rèn)為DNA復(fù)制時(shí)，是完全解開雙鏈再合成子鏈還是解開一小段雙鏈就開始合成子鏈？這體現(xiàn)了什么原則？ 提問2 什么機(jī)制保證了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性？提問3 你認(rèn)為DNA復(fù)制會(huì)百分之百準(zhǔn)確嗎？如果復(fù)制出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能會(huì)產(chǎn)生什么影響？DNA復(fù)制時(shí)間場所所需條件模板原

8、料酶能量意義五、DNA復(fù)制分裂間期主要在細(xì)胞核、線粒體、葉綠體解開的兩條母鏈4種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶ATP將遺傳信息由親代傳遞給子代，保持遺傳信息的連續(xù)性半保留復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制邊解旋邊復(fù)制漢水丑生侯偉作品多樣性：DNA的堿基排列順序千變?nèi)f化。六、DNA的特性特異性：每個(gè)DNA都有特定的堿基排列順序。若DNA有N個(gè)堿基對(duì)，則堿基的排列順序有4 種。NAAATTTGGGGCCCATC兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。七、解題技巧訓(xùn)練1、DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算問題：關(guān)鍵在于正確理解并表示題中所給的信息DNA雙鏈信

9、息：A = T G = CDNA1： A 1 T 1 G1 C1DNA2： A 2 T 2 G2 C2單雙鏈信息如何轉(zhuǎn)化：漢水丑生侯偉作品例1、某雙鏈DNA分子中，A與T之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的54%，其中一條鏈上G占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上G占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。解：已知DNA：A+TA+T+G+C=54%DNA1：A1 +T1 +G1 +C1G1=22%求：DNA2：A2+T2+G2 +C2G2=？C1=？G21 G1 （ A1 +T1 ）C1=例2、已知在DNA分子中的一條單鏈(A+G)/(T+C)= m 時(shí),求: (1)在另一互補(bǔ)鏈中這一比例是多少? (2) 這個(gè)比

10、例關(guān)系在整個(gè)分子中又是多少?解：已知DNA1：T1 + C1A1 + G1= m求：DNA2：T2 + C2A2 + G2= ？DNA：T + CA + G= ？漢水丑生侯偉作品2、DNA復(fù)制的計(jì)算問題：關(guān)鍵在于正確畫出DNA復(fù)制2次的圖示如：將普通的大腸桿菌（DNA種含14N ）放在含15N的培養(yǎng)液培養(yǎng)，繁殖兩代 14N 14N親代14N14N15N15N一代14N15N14N15N15N15N15N15N二代DNA分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1含14N的DNA分子數(shù)=2n只含14N的DNA分子數(shù)=2n-2含15N的DNA分子數(shù)=只含15N的DNA分子數(shù)=20漢水丑生侯偉作品2、DNA

11、復(fù)制的計(jì)算問題：關(guān)鍵在于正確畫出DNA復(fù)制2次的圖示如：將普通的大腸桿菌（DNA種含14N ）放在含15N的培養(yǎng)液培養(yǎng)，繁殖兩代14N14N親代14N14N15N15N一代14N15N14N15N15N15N15N15N二代若親代DNA分子中含有某種堿基m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要游離的該堿基為：若親代DNA分子中含有某種堿基m個(gè)，第n次復(fù)制需要游離的該堿基為：（2n- 1）m漢水丑生侯偉作品32P32P蛋白質(zhì)外殼： 32S31P35S32P32P32P32P31P31P一代32P31P32P31P31P31P31P31P二代35S構(gòu)建模型漢水丑生侯偉作品31P32P2n0n-22漢水丑生侯偉作品

12、1、有15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制三次，則含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_，含15N的鏈占全部DNA分子單鏈的比例依次是 _ A. 1/4 、1/8 B. 1/2、1/4 C. 1/4 、1/16 D. 1/8、1/8A2、具有100個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)DNA分子區(qū)段，內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸( ) A、60個(gè) B、80個(gè) C 120個(gè) D、 180個(gè)D3、由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)( ) A. 4120 B1204 C460 D. 6044、某雙

13、鏈DNA分子共有含氮堿基1400個(gè)，其中一條鏈的堿基中A+T/C+G=2/5，問該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是( ) A. 300 B400 C600 D1200CC6、一條雙鏈DNA分子，G和C占全部堿基的44，其中一條鏈的堿基中，26是A，20是C，那么其互補(bǔ)鏈中的A和C分別占該鏈全部堿基的百分比及雙鏈DNA分子中堿基A所占的比例是 A.28和22 、28% B.30和24、28% C.26和20、24% D.30和24 、26%B7、把培養(yǎng)在含輕氮（14N）環(huán)境中的細(xì)菌，轉(zhuǎn)移到含重氮（15N）環(huán)境中培養(yǎng)相當(dāng)于復(fù)制一次的時(shí)間，然后放回原來的環(huán)境中培養(yǎng)相當(dāng)于連續(xù)

14、復(fù)制兩次后，細(xì)菌DNA組成分析表明A.輕氮型，重氮型B.輕氮型,中間型C.中間型，重氮型 D.輕氮型,輕氮型B8、某一個(gè)DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個(gè)，復(fù)制n次后，消耗周圍環(huán)境中含腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個(gè)，該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次 A三次 B四次 C五次 D六次B（2N -1）200 = 3000世代分子總數(shù)DNA分子在離心管中位置不同DNA分子占全部DNA分子之比15N分子雜種分子14N分子 0 1 2 39、將普通的大腸桿菌（DNA種含14N ）放在含15N的培養(yǎng)液培養(yǎng)若干代，請(qǐng)完成下表世代分子總數(shù)DNA分子在離心管中位置不同DNA分子占全部DNA分子之比15N分子雜種分子

15、14N分子 0 1 2 3全在上部1248全在中部中+ 下中+ 下11(2012山東)5.假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是（ ）A.該過程至少需要3105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1：49D.該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變 【解析】噬菌體的DNA含有10000個(gè)堿基，A=T=2000，G=C=3000。在噬菌體增殖的過程中，DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，100個(gè)子代噬菌體含

16、有100個(gè)DNA，相當(dāng)于新合成了99個(gè)DNA，至少需要的鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸是993000=297000，A錯(cuò)；含有32P的噬菌體共有2個(gè)，只含有31P的噬菌體共有98個(gè)，其比例為149，C對(duì)；由于DNA上有非基因序列，基因中有非編碼序列，密碼子具有簡并性等原因，DNA發(fā)生突變并不意味著性狀發(fā)生改變，D錯(cuò)。C（2012福建）5.雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的

17、單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸，則以該鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有（ ）A.2種 B.3種 C.4種 D.5種DGTACATACATGGTCATGTACATACATGTTT漢水丑生侯偉作品（2011上海）27某雙鏈DNA分子含有400個(gè)堿基，其中一條鏈上ATGC1234。下列表述錯(cuò)誤的是( )A該DNA分子的一個(gè)堿基改變，不一定會(huì)引起子代性狀的改變B該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個(gè)C該DNA分子中4種堿基的比例為ATGC3377D該DNA分子中的堿基排列方式共有4200種BD一條鏈上剪輯總數(shù)=200分為10份，每份20A1=20 T1=A2=

18、40A=T=60，G=C=140漢水丑生侯偉作品（2010江蘇）1、下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是 （ ）A. DNA和RNA中的五碳糖相同B. 組成DNA與ATP的元素種類不同C. T2噬苗體的遺傳信息貯存在RNA中D. 雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)D（2009廣東）24.有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是( )A.DNA分子由4種脫氧核苷酸組成B.DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C.堿基與磷酸基相連接D.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架AD漢水丑生侯偉作品（2008上海）26某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，AT占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA片段復(fù)制2次，共需游離的胞嘧啶脫氧

19、核苷酸分子個(gè)數(shù)為（ ）A330 B660C990 D1320【解析】在DNA分子中，A=T，C=G ，A+T=34% 則C+G=66%,C=G=33%=330個(gè)，復(fù)制兩次，增加3個(gè)DNA分子，所以需要990個(gè)。C（2007山東）7.DNA分子經(jīng)過誘變，某位點(diǎn)上一個(gè)正常堿基（設(shè)為P）變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為UA、AT、GC、CG，推測“P”可能是（ ）A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶DCGTACGATUUAUAATCGCGU漢水丑生侯偉作品（2007上海）24已知某DNA分子共含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上

20、A：G：T：C =l：2：3：4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是( ) A600個(gè) B900個(gè) C1200個(gè) D1800個(gè)D（2011安徽）5.甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是( )A甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行CDNA分子解旋時(shí)，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次D“漢水丑生的生物同行”超級(jí)群大型公益活動(dòng)：歷年高考題PPT版制作。本課件為公益作品，版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得擅自修改或用于任何形式的商業(yè)用途。

21、2012年1月15日，漢水丑生標(biāo)記。漢水丑生侯偉作品(2010山東)7.蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記B1H1H1H3H3H1H1H3H1H1H3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基（H1）中期后期漢水丑生侯偉作品（2009江蘇）12下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）AA圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同

22、時(shí)開始的B圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶D真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率“漢水丑生的生物同行”超級(jí)群大型公益活動(dòng)：歷年高考題PPT版制作。本課件為公益作品，版權(quán)所有，不得以任何形式用于商業(yè)目的。2012年1月15日，漢水丑生標(biāo)記。漢水丑生侯偉作品(2008江蘇)9亞硝酸鹽可使DNA的某些堿基脫去氨基，堿基脫氨基后的變化如下：C轉(zhuǎn)變?yōu)閁（U與A配對(duì)），A轉(zhuǎn)變?yōu)镮（I為次黃嘌呤，與C配對(duì)）?，F(xiàn)有一DNA片段為 ，經(jīng)亞硝酸鹽作用后，若鏈中的A、C發(fā)生脫氨基作用，經(jīng)過兩輪復(fù)制后其子孫代DNA片斷之一為( )C(2008江蘇)9亞硝酸鹽可使DNA的某些堿基脫去氨基，堿基脫氨基后的變化如下：C轉(zhuǎn)變?yōu)閁（U與A配對(duì)），A轉(zhuǎn)變?yōu)镮（I為次黃嘌呤，與C配對(duì)）?，F(xiàn)有一DNA片段為 ，經(jīng)亞硝酸鹽作用后，若鏈中的A、C發(fā)生脫氨基作用，經(jīng)過兩輪復(fù)制后其子孫代DNA片斷之一為( )CIU漢水丑生