高三生物一輪復習課件 DNA的結(jié)構(gòu)與復制

基因表達與性狀的關(guān)系高三一輪復習

必修二

知

識

點考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)考點二DNA的復制考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點一、DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建沃森和克里克——標志生物學研究進入分子水平1.構(gòu)建者：2.構(gòu)建過程：DNA是以4種

為單位連接而成的長鏈,這4種脫氧核苷酸分別含有

4種堿基脫氧核苷酸A、T、G、C威爾金斯和富蘭克林應(yīng)用X射線衍射技術(shù)獲得了DNA衍射圖譜雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建模型1否定雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建模型2堿基位于螺旋的外部,骨架在內(nèi)部骨架在外部,堿基位于螺旋的內(nèi)部部，且相同堿基配對否定查哥夫提出DNA分子堿基數(shù)量關(guān)系:

.

A=T,

G=C雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建模型3骨架在外部,堿基位于螺旋的內(nèi)部部，A與T配對,G與C配對考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點二、DNA的結(jié)構(gòu)C、H、O、N、P脫氧核苷酸思考：DNA初步水解的產(chǎn)物？徹底水解的產(chǎn)物？DNA初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸(4種)DNA徹底水解產(chǎn)物是磷酸(1種)、脫氧核糖(1種)、堿基(4種)?？键c一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點二、DNA的結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵磷酸和脫氧核糖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)，通過氫鍵相連構(gòu)成堿基對，遵循堿基互補配對原則由兩條單鏈組成，兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)每條鏈末端有一個游離的磷酸基團G/C比例越高，DNA的熱穩(wěn)定性越高考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點二、DNA的結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵思考1：每個DNA分子中有幾個游離的磷酸基團？思考2：一個磷酸基團可以連接幾個脫氧核糖？2個1個或2個思考3：一條鏈上的堿基如何連接？通過脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖連接思考4：兩條鏈之間的堿基如何連接？氫鍵考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點二、DNA的結(jié)構(gòu)巧計：543215種元素：C、H、O、N、P4種基本單位：（ATCG）脫氧核苷酸3種分子：一分子磷酸一分子脫氧核糖一分子含氮堿基2條鏈（一般）：反向平行1種空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點三、DNA的結(jié)構(gòu)特點磷酸與脫氧核糖堿基配對方式脫氧核苷酸4n堿基排列順序考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”第一步第二步第三步搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標出已知的和所求的堿基考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈2鏈在雙鏈DNA中，根據(jù)堿基互補配對原則：①A=TG=C②A+G=T+C(嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù))(兩條鏈不互補的堿基之和相等)③A+C=T+G規(guī)律一：A+G

=

A+C

=

T+G

=

T+C

=

1/2（A+T+G+C）在雙鏈DNA中，任意兩個不互補堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的1/2考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈2鏈在雙鏈DNA中，根據(jù)堿基互補配對原則：①A1=T2T1=A2②A1+T1=A2+T2規(guī)律二：（A1+T1）%=(A2+T2）%=(A+T)%兩互補堿基和所占比例在DNA的兩條單鏈、整個DNA分子中都相等A+TN=m%N2A2+T2=N1A1+T1=m%m%考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈2鏈規(guī)律三：非互補堿基和之比在DNA的兩條單鏈中互為倒數(shù)，在整個分子中此比為1T+CA+G=11/aA1+G1T1+C1=a若T2+C2A2+G2=則補則等，不補則倒考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈2鏈規(guī)律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半NA=1/2（a+b）bA1N1=a若N2A2=考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA雙鏈1鏈2鏈規(guī)律五：氫鍵數(shù)=（A或T的數(shù)目×2）+（C或G的數(shù)目×3）A與T之間兩個氫鍵C與G之間三個氫鍵考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”例題1：一個DNA分子有1000個堿基對，其中A=240個，該DNA分子中含有_____個氫鍵。2760例題2：某生物細胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，那么鳥嘌呤的分子數(shù)占_______。32%例題3：某DNA中A+T占整個DNA堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是____。35%考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點四、巧解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算——“三步曲”例題4：DNA的一個單鏈中（A+T）/（G+C）=0.4，上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別是_____、_____。0.40.4例題5：DNA的一個單鏈中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互補單鏈和整個DNA分子中分別是_____、_____。2.51考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點五、基因本質(zhì)1、基因通常是具有

。2、有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對于這些病毒基因就是

。遺傳效應(yīng)的DNA片段有遺傳效應(yīng)的RNA片段能編碼蛋白質(zhì)能編碼蛋白質(zhì)的序列不能編碼蛋白質(zhì)的序列考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點五、基因本質(zhì)3.生物體內(nèi)DNA分子數(shù)與基因數(shù)的關(guān)系:生物體的DNA分子數(shù)_______基因數(shù)。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)_______DNA分子的堿基總數(shù)。

這說明基因是DNA的片段,基因___________分布在DNA上的,而是由堿基序列將其分隔開的。小于小于不是連續(xù)考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)知識點六、基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系→脫氧核苷酸（堿基）的

代表遺傳信息排列順序基因在染色體上呈

?；蚴?/p>

的基本單位線性排列決定生物性狀本質(zhì)：通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段+蛋白質(zhì)→染色體是DNA的

。（DNA的載體還有

和

等）主要載體線粒體葉綠體考點二DNA的復制知識點七、對DNA復制方式的推測(1)假說一：全保留復制(2)假說二：彌散型復制(分散復制)考點二DNA的復制知識點七、對DNA復制方式的推測(3)假說三：半保留復制①提出者：美國生物學家

和英國物理學家

。②內(nèi)容：DNA復制時，DNA雙螺旋解開，互補的堿基之間

的

斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的

，游離

的

依據(jù)_________

原則，通過形成

結(jié)

合到作為模板的單鏈上。③特點：_____________________________________________________。沃森克里克氫鍵模板脫氧核苷酸堿基互補配對氫鍵新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗(1)實驗者：美國生物學家

和

。(2)研究方法：

。(3)實驗材料：大腸桿菌。(4)實驗技術(shù)：

技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)。(5)實驗原理：15N和14N是氮元素的兩種

同位素，這兩種同位素

，因此，利用離心技術(shù)可以在試管中分離開含有不同氮元素的DNA。梅塞爾森斯塔爾假說—演繹法同位素標記穩(wěn)定相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA的密度大輕帶中帶重帶考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗試管中DNA的位置15NH4Cl14NH4ClDNA考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗(6)演繹推理細胞再分裂一次親代15N15N轉(zhuǎn)移到14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心假設(shè)DNA的復制是半保留復制子二代14N14N15N14N14N14N15N14N15N14N子一代15N14N考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗(6)演繹推理細胞再分裂一次親代15N15N轉(zhuǎn)移到14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心假設(shè)DNA的復制是全保留復制子二代14N14N14N14N14N14N15N15N15N15N子一代14N14N考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗(6)演繹推理細胞再分裂一次親代15N15N轉(zhuǎn)移到14NH4Cl的培養(yǎng)液中細胞分裂一次提取DNA離心提取DNA離心提取DNA離心假設(shè)DNA的復制是分散復制15N14N15N14N子一代15N14N15N14N子二代15N14N15N14N考點二DNA的復制知識點八、DNA半保留復制的實驗(7)實驗結(jié)果①親代，提取DNA→離心→

。②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→

。③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→

。(8)實驗結(jié)論：DNA的復制是以

的方式進行的。全部重帶全部中帶輕帶、中帶半保留考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程間期原核生物：擬核和細胞質(zhì)真核生物：主要在細胞核

（還在葉綠體、線粒體）考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程1.解旋：在能量的驅(qū)動下，解旋酶破壞堿基對之間的氫鍵，將DNA雙螺旋的兩條鏈解開CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程2.合成子鏈：DNA聚合酶以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程2.合成子鏈：DNA聚合酶以解開的每一條母鏈為模板，以游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'5'3'ATPATP

合成方向：

子鏈的5'端→

3'端考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程3.形成子代DNA分子：每條新鏈與其對應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'5'3'ATPATPAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程條件：(2)原料：四種脫氧核苷酸(3)酶：解旋酶、DNA聚合酶等(4)能量：ATP(1)模板：親代DNA的兩條鏈(兩條母鏈)四者缺一不可特點：邊解旋邊復制、半保留復制方向：從子鏈的5'端向

3'端延伸考點二DNA的復制知識點九、DNA復制的過程DNA通過復制，將

從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了

的連續(xù)性。遺傳信息遺傳信息結(jié)果：一個DNA分子形成兩個完全相同的DNA分子意義：DNA準確復制的原因：①DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復制提供精確的模板②通過堿基互補配對，保證了復制能準確地進行考點二DNA的復制知識點十、“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制n次，則：親代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N復制1次復制2次復制3次248=21=22=23考點二DNA的復制知識點十、“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制n次，則：15N15N15N15N14N14N1.DNA分子數(shù)：①子代DNA(14N)分子數(shù)＝②含有親代DNA鏈的子代DNA(15N)分子數(shù)＝③不含親代鏈的子代DNA(只含14N)分子數(shù)＝2n個2個(2n－2)個考點二DNA的復制知識點十、“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制n次，則：15N15N15N15N14N14N2.脫氧核苷酸鏈數(shù)：①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)(15N)＝③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)(14N)＝2n＋1條2條(2n+1－2)條考點二DNA的復制知識點十、“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算例1.一個被15N標記的DNA分子，以含14N的4種脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復制3次，則含15N的脫