DNA的分子结构和特点遗传信息的传递实用教案

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1、本讲目录(ml)回归教材(jioci)夯实基础知能演练(yn lin)强化闯关高频考点深度剖析易错辨析技法提升第1页/共32页第一页，共33页。回 归 教 材夯 实 基 础一、一、DNA的分子结构的分子结构(jigu)1DNA分子的基本单位：分子的基本单位：_。2脱氧核苷酸的分子组成：一分子脱氧核苷酸由一分脱氧核苷酸的分子组成：一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子子磷酸、一分子_、一分子含氮碱基组成。、一分子含氮碱基组成。3含氮碱基的种类：有含氮碱基的种类：有4种，分别是种，分别是_ (A)、鸟嘌呤、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶、胞嘧啶(C)、_ (T)。二、二、DNA分子的结构分子的结构(jigu)

2、特点特点1DNA分子的立体结构分子的立体结构(jigu)：_结构结构(jigu)。脱氧核苷酸脱氧核糖腺嘌呤胸腺嘧啶(m dn)规则(guz)的双螺旋第2页/共32页第二页，共33页。2主要特点主要特点(1)DNA分子由两条链组成，并按分子由两条链组成，并按_平行方式盘旋平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上成双螺旋结构，每条链上_和磷酸基团交和磷酸基团交替连接替连接,排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。(2)两条链上的碱基通过两条链上的碱基通过(tnggu)_连接形成碱连接形成碱基对，碱基之间连接符合基对，碱基之间连接符合_原则。原则。(3)DNA中

3、碱基含量符合卡伽夫法则中碱基含量符合卡伽夫法则,即即_T,G_.三、三、DNA的复制的复制1概念：是指产生两个跟概念：是指产生两个跟_完全相同的完全相同的新新DNA分子的过程。分子的过程。2发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期期.反向(fn xin)脱氧核糖氢键(qn jin)碱基互补配对AC亲代DNA第3页/共32页第三页，共33页。3过程过程(1)解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。条螺旋的双链解开。(2)合成子链：以母链为模板，在合成子链：以母链为模板，在_等酶的作

4、用下，以游离的等酶的作用下，以游离的4种种_为原料，为原料，按照碱基互补配对原则，相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸按照碱基互补配对原则，相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团基团(j tun)间形成间形成_。从而合成与母。从而合成与母链互补的子链。链互补的子链。(3)形成子代形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。旋结构。4特点：边解旋边复制和半保留复制。特点：边解旋边复制和半保留复制。5条件条件DNA聚合酶脱氧核苷酸磷酸二酯键第4页/共32页第四页，共33页。6.意义：使亲代意义：使亲代(qndi)的遗传信息传递给子代，从而的遗传信息传递给子代，从而保持了前后

5、代遗传信息的保持了前后代遗传信息的_。模板模板亲代代DNA分子的两条分子的两条链原料原料4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸能量能量ATP酶酶解旋解旋酶酶和和DNA聚合聚合酶酶等等连续性第5页/共32页第五页，共33页。想一想想一想DNA分分子子复复制制还还可可以以发发生生在在什什么么场场所所？若若复复制制出出现现(chxin)差错差错,会出现会出现(chxin)什么结果？什么结果？【提示】【提示】 还可以发生在线粒体、叶绿体。基因突变。还可以发生在线粒体、叶绿体。基因突变。第6页/共32页第六页，共33页。高 频 考 点深 度 剖 析考点一DNA的分子结构1DNA的分子的分子(fnz)组成

6、组成第7页/共32页第七页，共33页。2DNA的分子结构的分子结构(fn z ji u)分分类主主链侧链构成方构成方式式磷酸和脱氧核糖交替磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主接，两条主链呈反向平呈反向平行，有行，有规则地地盘旋成双旋成双螺旋螺旋主主链上上对应碱基以碱基以氢键连接成接成对，对应碱基之碱基之间互互补(AT，GC)配配对，碱基平面之，碱基平面之间平平行行排列位排列位置置双螺旋双螺旋结构外构外侧双螺旋双螺旋结构内构内侧动态变化化相相对稳定定碱基比率和碱碱基比率和碱基序列可基序列可变第8页/共32页第八页，共33页。分分类主主链侧链模型模型图解解第9页/共32页第九页，共33页。分子的结构特性

7、分子的结构特性(1)稳稳定定性性：DNA中中脱脱氧氧核核糖糖和和磷磷酸酸交交替替连连接接的的方方式式(fngsh)不不变变；两两条条链链间间碱碱基基互互补补配配对对的的方方式式(fngsh)不变。不变。(2)多样性：多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。分子中碱基对排列顺序多种多样。(3)特特异异性性：每每种种DNA有有别别于于其其他他DNA的的特特定定的的碱碱基排列顺序。基排列顺序。第10页/共32页第十页，共33页。 如图表示某生物的如图表示某生物的DNA分子结构的分子结构的片段，下列叙述正确的是片段，下列叙述正确的是()A双螺旋结构以及碱基间的氢键使双螺旋结构以及碱基间的氢键使DN

8、A分分子具有子具有(jyu)较强的特异性较强的特异性BDNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接连接C若若左左链链中中的的G发发生生突突变变，不不一一定定引引起起该该生生物物性性状状的的改变改变D对对于于任任意意双双链链DNA而而言言，(AC)/(TG)K在在每每条链都成立条链都成立例例1 1第11页/共32页第十一页，共33页。【解解析析】 DNA分分子子碱碱基基的的特特定定排排列列顺顺序序，构构成成了了DNA分分子子的的特特异异性性，双双螺螺旋旋结结构构以以及及碱碱基基间间的的氢氢键键不不具具有有特特异异性性，A选选项项错错误误。DNA的的一一条条单单链链上上相

9、相邻邻碱碱基基之之间间以以脱脱氧氧核核糖糖磷磷酸酸脱脱氧氧核核糖糖连连接接，B选选项项错错误误。若若左左链链中中的的G发发生生突突变变，但但改改变变的的不不一一定定是是编编码码区区，不不参参与与转转录录、翻翻译译蛋蛋白白质质环环节节，加加上上密密码码子子具具有有简简并并性性(每每种种氨氨基基酸酸对对应应一一种种或或几几种种密密码码子子)，所所以以不不一一定定引引起起该该生生物物性性状状的的改改变变，C选选项项正正确确。对对于于任任意意双双链链DNA而而言言，(AT)/(CG)K在在每每条条链链都都成成立立(chngl)，D选项错误。选项错误。【答案】【答案】C第12页/共32页第十二页，共33

10、页。变式训练变式训练如图为如图为DNA分子结构分子结构(fn z ji u)示意图，对该图的描示意图，对该图的描述正确的是述正确的是()第13页/共32页第十三页，共33页。A和和相间排列，构成了相间排列，构成了DNA分子的基本骨架分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C当当DNA复制时，复制时，的形成需要连接酶的形成需要连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息解解析析：选选D。和和相相间间排排列列，构构成成了了DNA分分子子的的基基本本骨骨架架；的的结结构构(jigu)并并不不是是胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸

11、，是是属属于于上上一一个个脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的磷磷酸酸，由由和和及及下下面面的的磷磷酸酸才才可可以以构构成成胞胞嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷酸酸；的的形形成成不不需需要要连连接接酶。酶。第14页/共32页第十四页，共33页。考点二DNA分子的复制1验证半保留复制的实验(shyn)过程第15页/共32页第十五页，共33页。第第一一步步：将将大大肠肠杆杆菌菌放放在在含含有有15N的的培培养养基基中中生生长长，获获得得实实验验用用的的亲亲代代(qndi)细细菌菌，使使亲亲代代(qndi)的的DNA双双链链都都标标记记上上15N(两两条条链链均均为为重重链链)，提提取取DNA进进行行CsCl梯度离心，

12、结果只有一条重带。梯度离心，结果只有一条重带。第第二二步步：将将双双链链均均被被15N标标记记的的亲亲代代(qndi)DNA放放在在含含14N的的培培养养基基中中生生长长，让让其其再再繁繁殖殖一一代代，取取子子代代的的DNA进进行行CsCl梯梯度度离离心心，实实验验结结果果显显示示离离心心管管中中出出现现一条中带一条中带(一条链含一条链含15N，另一条链含，另一条链含14N)。第第三三步步：将将第第二二步步所所得得到到的的大大肠肠杆杆菌菌放放入入含含14N的的培培养养基基中中培培养养，得得到到子子二二代代，然然后后提提取取DNA进进行行CsCl梯梯度度离离心心，实实验验结结果果是是离离心心管管

13、中中有有2条条带带，即即一一条条轻轻带带(两两条条链都含链都含14N),另一条为中带。另一条为中带。第16页/共32页第十六页，共33页。2DNA复制中的相关计算复制中的相关计算DNA的的复复制制为为半半保保留留复复制制，一一个个DNA分分子子复复制制n次次，则则有如下数量的关系：有如下数量的关系：(1)子子代代DNA分分子子数数为为2n个个，则则含含有有亲亲代代链链的的DNA分分子子数为数为2个，不含有亲代链的个，不含有亲代链的DNA分子数为分子数为(2n2)个。个。(2)子子代代脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链数数为为2n1条条，则则亲亲代代脱脱氧氧核核苷苷酸酸链为链为2条，新合成的脱氧核苷酸链为

14、条，新合成的脱氧核苷酸链为(2n12)条。条。(3)消耗消耗(xioho)的脱氧核苷酸数：的脱氧核苷酸数：若若一一个个亲亲代代DNA分分子子含含有有某某种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸m个个，经经过过n次次复复制制需需要要消消耗耗(xioho)该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸为为m(2n1)个。个。复制第复制第n次所需该脱氧核苷酸数为次所需该脱氧核苷酸数为m2n1个。个。第17页/共32页第十七页，共33页。 DNA的复制方式，可以通过的复制方式，可以通过设想来进行预测设想来进行预测(yc)，可能的情况是全保，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散留复制、半保留复制、分散(弥散弥散)复制复制三种。究竟是哪种

15、复制方式呢？下面设三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明计实验来证明DNA的复制方式。的复制方式。实验步骤：实验步骤：a在在氮氮源源为为14N的的培培养养基基中中生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNA分子均为分子均为14NDNA(对照对照)。b在在氮氮源源为为15N的的培培养养基基中中生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNA分子均为分子均为15NDNA(亲代亲代)。例例2 2第18页/共32页第十八页，共33页。c将亲代将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，的培养基中，再连续繁殖两代再连续繁殖两代(和和)，用密度梯度离心法分离，不同，用密度梯度离心

16、法分离，不同分子量的分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：实验预测：(1)如果如果(rgu)与对照与对照(14N/14N)相比，子代相比，子代能分辨出能分辨出两条两条DNA带：一条带：一条_带和一条带和一条_带，则带，则可以排除可以排除_。(2)如果如果(rgu)子代子代只有一条中密度带，则可以排除只有一条中密度带，则可以排除_,但不能肯定是但不能肯定是_。第19页/共32页第十九页，共33页。(3)如如果果子子代代只只有有一一条条中中密密度度带带，再再继继续续做做子子代代DNA密密度度鉴鉴定定，若若子子代代可可以以分分出出_和和_，则则可可以

17、以排排除除分分散散复复制制，同同时时肯肯定定半半保保留留复复制制；如如果果子子代代不不能能分分出出_密密度度两两条条带带，则则排排除除_，同时确定为同时确定为_。【解解析析】从从题题目目中中的的图图示示可可知知，深深色色为为亲亲代代DNA的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链(母母链链)，浅浅色色为为新新形形成成(xngchng)的的子子代代DNA的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链。因因此此全全保保留留复复制制后后得得到到的的两两个个DNA分分 子子 ， 一一 个个 是是 原原 来来 的的 两两 条条 母母 链链 重重 新新 形形 成成(xngchng)的的亲亲代代DNA分分子子，一一个个是是两两条条子子链链

18、形形成成(xngchng)的的子子代代DNA分分子子；半半保保留留复复制制后后得得到到的的每每个个子子代代DNA分分子子的的一一条条链链为为母母链链，一一条条链链为为子子链链；分分散散复复制制后后得得到到的的每每个个子子代代DNA分分子子的的单单链链都都是是由由母母链链片段和子代片段间隔连接而成的。片段和子代片段间隔连接而成的。第20页/共32页第二十页，共33页。【答案【答案(d n)】(1)轻轻(14N/14N)重重(15N/15N) 半保留复制和分散复制半保留复制和分散复制(2)全保留复制半保留复全保留复制半保留复制或分散复制制或分散复制(3)一条中密度带一条轻密度带一条中密度带一条轻密

19、度带中、轻半保留复制分散复制中、轻半保留复制分散复制第21页/共32页第二十一页，共33页。变式训练变式训练 (2013山东潍坊质检山东潍坊质检)关于下图所示关于下图所示DNA分子的说法，分子的说法，正确正确(zhngqu)的是的是()A限制酶作用于限制酶作用于部位，部位，DNA连接酶作用于连接酶作用于部位部位B该该DNA的特异性表现在碱基种类和的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上的比例上第22页/共32页第二十二页，共33页。C若若该该DNA中中A为为p个个，占占全全部部碱碱基基的的n/m(m2n)，则则G的个数为的个数为(pm/2n)pD把把该该DNA放放在在含含15N的的培

20、培养养液液中中复复制制两两代代，子子代代中中含含15N的的DNA占占3/4解解析析：选选C。限限制制酶酶作作用用部部位位(bwi)是是DNA链链的的磷磷酸酸二二 酯酯 链链 ， 即即 部部 位位 (bwi)， DNA连连 接接 酶酶 作作 用用 部部 位位(bwi)也也是是磷磷酸酸二二酯酯链链，即即部部位位(bwi)；DNA的的特特异异性性指指的的是是碱碱基基特特定定的的排排列列顺顺序序，而而不不是是碱碱基基种种类类；若若该该DNA中中A为为p个个，占占全全部部碱碱基基的的n/m，则则碱碱基基总总数数为为mp/n个个，则则G(碱碱基基总总数数2p)/2(mp/n2p)/2(pm/2n)p，C正

21、正确确；一一个个DNA复复制制两两代代后后形形成成的的4个个DNA分子，全部含有分子，全部含有15N。 第23页/共32页第二十三页，共33页。易 错 辨 析 技 法 提 升易错警示易错警示几种几种(j zhn)酶的作用部位易于混淆酶的作用部位易于混淆例例1 1第24页/共32页第二十四页，共33页。ADNA连接酶、限制酶、解旋酶连接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、限制酶、解旋酶、DNA连接酶连接酶C解旋酶、限制酶、解旋酶、限制酶、DNA连接酶连接酶D限制酶、限制酶、DNA连接酶、解旋酶连接酶、解旋酶【解解析析】作作用用于于氢氢键键，为为解解旋旋酶酶；、作作用用于于磷磷酸酸二二酯酯键键，由

22、由图图知知，作作用用于于切切割割时时，作作用用于于缝缝合合(fngh)时，故时，故为限制酶，为限制酶，为为DNA连接酶。连接酶。【答案】【答案】C第25页/共32页第二十五页，共33页。【纠错笔记【纠错笔记(bj)】易混淆的几种酶】易混淆的几种酶项目目种种类作用底物作用底物作用部位作用部位作用作用结果果限制限制酶酶DNA分子分子磷酸二磷酸二酯键形成黏性末端或平形成黏性末端或平末端末端DNA连接接酶酶DNA分子分子片段片段磷酸二磷酸二酯键形成重形成重组DNA分分子子DNA聚合聚合酶酶脱氧核苷脱氧核苷酸酸磷酸二磷酸二酯键形成新的形成新的DNA分分子子DNA(水解水解)酶酶DNA分子分子磷酸二磷酸二

23、酯键形成脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸DNA解旋解旋酶酶DNA分子分子 碱基碱基对间的的氢键形成形成单链DNA分分子子第26页/共32页第二十六页，共33页。第27页/共32页第二十七页，共33页。例例2 2第28页/共32页第二十八页，共33页。【答案【答案(d n)】A第29页/共32页第二十九页，共33页。知 能 演 练强 化 闯 关第30页/共32页第三十页，共33页。本部分内容讲解本部分内容讲解(jingji)(jingji)结束结束按ESC键退出(tuch)全屏播放第31页/共32页第三十一页，共33页。感谢您的观看(gunkn)！第32页/共32页第三十二页，共33页。内容(nirng)总结本讲目录。第1页/共32页。1DNA分子的立体结构：_结构。第2页/共32页。(3)DNA中碱基含量符合卡伽夫法则,即_T,G_.。若复制出现差错,会出现什么(shn me)结果。DNA的一条单链上相邻碱基之间以脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接，B选项错误。若一个亲代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为m(2n1)个。第31页/共32页第三十三页，共33页。