必修部分 第六章第一节 二 DNA分子的结构和复制课件

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1、一、DNA分子的结构 1.DNA分子的化学组成,基本组成单位：,单位组成成分：一分子磷酸，一分子 ，及一分子 （其种类有 种），其连接方式可用图表示为：,单位连接方式：通过聚合方式连接成脱氧核苷酸链,脱氧核苷酸,脱氧核糖,含氮碱基,四,2.DNA分子的空间结构,二、DNA分子的复制 1.概念：以亲代DNA分子为模板合成两个 的子 代DNA的过程。,2.基础, 为复制提供了精确的模板 保证了复制准确无误地进行,规则的双螺旋结构,碱基互补配对,完全相同,3.时间： 、减数第一次分裂的间期。,4.条件,原料：游离的四种 模板： 酶：解旋酶、 能量：,有丝分裂间期,脱氧核苷酸,亲代DNA解旋产生的两条

2、母链,DNA聚合酶等,ATP,5. 过程,解旋：在 的作用下，A-T、C-G之间的 断开 复制：以DNA 为模板、按照 合成 ，然后 形成双螺旋,解旋酶,氢键,两条母链,碱基互补配对原则,互补的链,6. 特点,：局部解旋、复制 ：新合成的每个DNA分子中，都 保留了原来DNA分子中的一条链,边解旋边复制,半保留复制,7. 意义,遗传：DNA分子通过复制使遗传信息由亲代传 给子代，保持了 的连续性 变异：复制出现差错产生,遗传信息,基因突变,1.DNA分子的立体结构层次 (1)点：4种脱 氧核苷酸,腺嘌呤（A）腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤（G）鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶（C）胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶

3、（T）胸腺嘧啶脱氧核苷酸,(2)线：脱氧核苷酸链：,(3)面：两条脱氧核苷酸链 组成平面结构,两条链反向平行 外侧由脱氧核糖和磷 酸交替排列构成基本 骨架 内侧由碱基通过氢键 连接成碱基对,(4)体：两条脱氧核苷酸链盘旋成立体双螺旋结构,DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。,2.DNA分子的特点 (1)稳定性 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定。 DNA分子的两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基 对，使两条链连接在一起。,(2)多样性 原因：碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千变 万化，构成了DNA的多样性。 与蛋白质多样性和生物多样性的关系,(3)特异性：每

4、个DNA分子的碱基对的排列顺序是特 定的，构成了每个DNA分子的特异性 遗 传信息的 特异性 生物的特异性。,3.碱基互补配对原则的计算规律 DNA分子在结构上有一重要特点：其两条脱氧核苷 酸长链间的碱基对的组成遵循碱基配对原则，据此 可得出如下几条规律： (1)DNA双链中的两条互补链的碱基相等，任意两个不 互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即AG TCACTG。,(2)DNA双链中，一条单链的(AG)/(TC)的值与另一 条互补链的(AG)/(TC)的值互为倒数关系。 (3)DNA的双链中，一条单链的(AT)/(GC)的值与另 一条互补链的(AT)/(GC)的值是相等的，也与整 个D

5、NA分子中的(AT)/(GC)的值相等。 (4)在双链DNA及其转录的RNA之间，有下列关系：(设 双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基 为A2、T2、C2、G2),A1T1A2T2RNA分子中(AU)1/2DNA双链中的(AT)。 G1C1G2C2RNA分子中(GC)1/2DNA双链中的(GC)。 若a链中A1T1m%，则b链中A2T2m%；RNA链中AUm%，DNA双链中ATm%。 若a链中G1C1n%，则b链中G2C2n%；RNA链中GCn%，DNA双链中GCn%。,DNA分子的象征性物质为“T”和“脱氧核糖”。 DNA分子双链中A与T间可形成两个氢键，G与C间可形

6、成三个氢键，故含GC对越多的DNA分子，其稳定性越强。,(2009广东高考)有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选) () A.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接 C.碱基与磷酸基相连接 D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架,解题指导选 DNA分子包含两条单链，每条单链由四种脱氧核苷酸构成，其双螺旋结构具有以下特点：两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；两条链间的碱基通过氢键互补配对。,AD,DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆法 五种元素：C、H、O、N、P； 四种

7、碱基：A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸； 三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基； 两条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链； 一种螺旋：规则的双螺旋结构。,如图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是 (),.,A.能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B.图中与每个五碳糖直接相连的磷酸有1个 C.各核苷酸之间是通过化学键连接起来的 D.若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的 碱基是T,解析：核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由 一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基 组成，核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。,答案：A,1.DNA分子复制的原因、条件、过程、时间及意义,2

8、.DNA分子复制中相关计算 DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次， 则有： (1)DNA分子数 子代DNA分子数2n个。 含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个。 不含亲代链的子代DNA分子数(2n2)个。,(2)脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条。 亲代脱氧核苷酸链数2条。 新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。,(3)消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经 过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m(2n1)个。 复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。,只有分生组织及精巢、卵巢(或花药、胚囊)中 才会进行细胞分裂，进而才会发生DNA分子的复

9、制，已分化的细胞，如神经细胞、肌肉细胞等不进行分裂，也就不发生DNA复制。转录则发生于所有活细 胞中。,(2009江苏高考)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是 (),A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率,解题指导选 图示DNA分子的不同片段解旋程度不同，所以多起点复制不是同步进行的。,A,构成 DNA 分子的所有片段(不论是基因还是非基 因片段)均复制，但转录只涉及某些处于活跃状态的基因，因此复制时需全程解旋而转录则只需局部解旋。

10、,(2009海南高考)有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是 () A.两种过程都可在细胞核中发生 B.两种过程都有酶参与反应 C.两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 D.两种过程都以DNA为模板,解题指导DNA复制的原料是脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸。,答案C,近年来，高考试题中常出现对实验设计方案的评价与修正类的题目，对这类问题的解题方法如下：,实验方案的评价与修正,1.实验评价类试题的一般解题方法“五看”评价法,一看对照,有无对照实验,如果有，看对照设计是否合理,实验变量设置是否合理 是否有标记 是否遵循了单一变量原则 是否遵循了等量原则 是否排除干扰因素,二看 步骤

11、,步骤的顺序是否合理 步骤是否完整 是否有违反生物学基本原理的操作步骤或 方法,三看 验证,实验结果的验证目标是否准确 实验结果的验证方法是否得当,四看 材料,生物学材料选择是否得当 实验器材选择是否合理 药剂选择、使用、用量是否准确,五看 条件,是否需要搅拌、加热等 实验所需的温度、光照等条件是否合理,2.实验设计修正类题目的解题方法 实验设计的修正，就是在发现问题的基础上提出正确 的方案。发现问题是基础，修正是目的。解题时对自 己的修正方案要注意反思检查，有没有科学性的错误， 包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实 验方法的科学性、实验结果处理的科学性等。,DNA复制方式，可以通过

12、设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制。,(1)根据图中的示例对两种复制作出可能的假设：如果是全保留复制，则一个DNA分子形成两个DNA分子，其中一个是，而另一个是；如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有 。,(2)请设计实验来证明DNA的复制方式。 实验步骤： 在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(离心后表现为轻密度带，作对照)。,在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(离心后表现为重密度带)。 将亲代15N大肠杆菌转移到含14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心方法分离。,实验预测： 如果与

13、对照(14N/14N)相比，子代能分辨出两条DNA带，分别是：和，则可以排除，同时肯定是。 如果子代只表现为一条中密度带，则可以排除。 如果子代只表现为一条中密度带，再继续做子代DNA密度鉴定，子代可以分出 和 ， 则肯定是半保留复制；用图例表示出最可能的实验结果。,(3)有人提出：第一代的DNA用解旋酶处理后再离心， 就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占1/2，则一定为半保留复制。你认为该同学的说法是否 正确？。原因是 。,解题指导 (1) DNA分子复制方式如果是全保留复制，则由一个DNA分子复制一次形成的2个子代DNA分子中，有一个DNA分子的两条链全是亲代的，另一个子代DN

14、A分子的两条链全是新形成的；如果是半保留复制，则新形成的2个子代DNA分子中，分别有一条链来自亲代，而另一条链是新合成的。,(2) 根据实验步骤，亲代 DNA 分子的两条链被15N标记，让其在含 14N 的培养基中连续繁殖两代(和)，若子 代的两个DNA分子能分辨出一条轻密度带(14N/14N)和一条重密度带(15N/15N)，则为全保留复制，可以排除半保留复制；若子代的两个DNA分子只有中密度带，则可排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制，继续做子代DNA密度鉴定，若有 中密度带和 轻密度带，则肯定是半保留复制。,(3)亲代15N大肠杆菌在14N的培养基中繁殖一代用解旋酶处理其DNA分子后再

15、进行离心，不论全保留复制还是半保留复制都会出现轻带、重带各 ，因此不能判断一定是半保留复制。,答案(1)亲代的新形成的 一条链来自亲代DNA，另一条链是新形成的 (2)一条轻密度带(14N/14N)一条重密度带(15N/15N)半保留复制全保留复制 全保留复制 中密度带 轻密度带,最可能实验结果： (3)不正确因为不论是全保留复制，还是半保留复制，其第一代用解旋酶处理后，都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都有一半在重带上，一半在轻带上,1.关于下面概念图的叙述不正确的是 (),.,A.A是脱氧核糖 B.G是蛋白质 C.D在E中的排列顺序代表遗传信息 D.F的基本组成单位是图中的E,解析：图中A是脱氧核糖，G是蛋白质，D在E中的排列顺序代表遗传信息。F的基本组成单位是图中的D而不是E，E是生物遗传物质结构和功能的基本单位。,答案：D,2.如图为DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其 中正确的是 (),解析：DNA分子由两条“反向平行”的脱氧核苷酸长链 组成。两相邻核苷酸间依靠磷酸二酯键相连。DNA分子中不含“U”。,答案：B,3.如果两条链均含15N的DNA分子叫做重DNA，把两条 链均含14N含的DNA分子叫做轻DNA，把一条链含15N， 另一条链含14N的DNA分子叫做中间DNA。那么，将一 个完全被1