DNA分子的结构与复制、基因是的本质.ppt

,(对应学生用书P113) 知识梳理 一、DNA分子的结构 1DNA双螺旋结构特点 (1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 (2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 2碱基互补配对原则 A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。,问题探究1：DNA分子的热稳定性与什么有关？ 提示：与碱基对的种类有关，如果DNA分子中GC碱基对含量高，热稳定性就高。因为G、C之间形成三个氢键，而A、T之间只形成两个氢键。,二、DNA分子的复制,问题探究2：为什么在细胞有丝分裂的分裂期，核DNA不能复制？ 提示：在有丝分裂的分裂期，核DNA存在于高度螺旋化的染色体上，不能解旋。,三、基因的概念 1基因与DNA的关系：1个DNA上有多个基因，但不是所有片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，基因间存在基因间区。 2DNA片段中的遗传信息：碱基排序的多样性决定了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性，这也是遗传物质的特性。,问题探究3：基因的载体有哪些？ 提示：主要是细胞核中的染色体，另外还有线粒体、叶绿体、原核生物的拟核、质粒、病毒的核酸(DNA或RNA)。,科目三考试 科目3实际道路考试技巧、视频教程,科目四考试 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试,自主检测 一、判断题 1DNA分子一条链上相邻的两个脱氧核苷酸中的碱基通过氢链连接。( ) 【解析】 DNA分子两条链之间通过氢键形成碱基对连接，从而形成双螺旋结构，而一条链中的相邻的两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，一条链中相邻的两个碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接。 【答案】 ,2DNA分子结构稳定，其结构不会发生改变。( ) 【解析】 DNA分子结构的稳定性是相对的，在某些条件下，也可发生结构的改变，如高温时解旋。 【答案】 3减数第一次分裂过程中，非姐妹染色单体发生交叉互换，染色体的形态结构没有改变，因此，DNA的结构也没有发生改变。 【解析】 DNA的空间结构没有改变，但化学结构(脱氧核苷酸的排列顺序)发生了改变。 【答案】 ,4DNA的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板。( ) 【答案】 5DNA复制的原料为四种核苷酸。( ) 【解析】 DNA复制的原料为：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，共四种。 【答案】 6DNA复制是细胞增殖的物质基础，在细胞周期的分裂期，没有DNA的复制。( ) 【解析】 在细胞周期的分裂期，没有核DNA复制，但还有细胞质DNA的复制，如线粒体DNA的复制。 【答案】 ,二、选择题 7(2011喀什模拟)如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是( ) A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C当DNA复制时，的形成需要DNA连接酶 DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,【解析】 和相间排列，构成DNA的基本骨架；下方的磷酸基团是一分子核苷酸；的形成需“DNA聚合酶”来催化。 【答案】 D,8用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体( ) A1个 B2个 C15个 D16个 【解析】 标记了一个噬菌体，等于标记了两个DNA链，由于DNA为半保留复制，各进入两个噬菌体内，以后不管复制多少次，最终都只有2个噬菌体被标记。 【答案】 B,9(2011日照)下列有关DNA的叙述，正确的是( ) 在人的白细胞中，DNA上含有人的全部遗传信息 同一物种的个体之间的DNA完全相同 DNA是一切生物的遗传物质 一个DNA分子可以控制许多性状 精子中含有的遗传信息量与卵细胞中的遗传信息量相同 A B C D 【解析】 人的白细胞是体细胞，来自于受精卵，故其含有人的全部遗传信息；一个DNA分子含有多个基因，可以控制许多性状；同一物种的不同个体之间的DNA是不同的；一切生物的遗传物质的核酸，而不是DNA；卵细胞中的遗传信息量包括核中DNA和线粒体中的DNA，故其总量比精子多。 【答案】 C,三、非选择题 10(2011烟台)据下图回答： (1)该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的_(部位)。 (2)图中的1、2、3、4、5处碱基分别是_、_、_、_、_。 (3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A：T：C：G为2：1：1：3，能不能说明该科学家的测定是错误的？_，原因是_。,(4)如果以A链的M为模板，复制出的B链碱基比例应该是_。 【解析】 本题考查DNA的结构、DNA的半保留复制以及碱基互补配对原则。DNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对，所以DNA分子中AT，GC。DNA复制是半保留复制，即以DNA的两条母链为模板，根据碱基互补配对原则进行碱基互补配对。所以形成的DNA子链必定与DNA中的一条母链完全相同，新形成的两个DNA分子，与亲代DNA分子完全相同。,【答案】 (1)DNA复制 细胞核 (2)A T C C T (3)不能 在单链中不一定AT、GC (4)T：A：G：C2：1：1：3,(对应学生用书P114) 考点1 DNA分子的结构 1.DNA分子的组成和结构 (1)基本元素组成：C、H、O、N、P五种元素。 (2)基本组成单位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(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (3)DNA分子的组成层次,(4)平面结构两条脱氧核苷酸长链反向平行 (5)DNA双螺旋结构 DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行(指一条链的起点为磷酸，另一条链的起点为脱氧核糖)方式盘绕成双螺旋结构。 基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。,中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)形成碱基对。 DNA分子的双螺旋结构及其特点使DNA分子具有相对的稳定性。 2DNA分子的多样性与特异性 (1)多样性：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。 (2)特异性：每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。 (3)与生物多样性的关系：DNA多样性决定,蛋白质多样性体现,生物多样性。,典例1 (2011广东模拟)有关DNA分子结构的叙述，正确的是(双选)( ) ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成 BDNA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 【解析】 解答本题的关键是准确识记DNA分子双螺旋结构的主要特点，并能用文字进行阐述。DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖、磷酸和脱氧核糖连接起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的基本骨架，碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。 【答案】 AD,DNA分子的结构模式图信息解读,举一反三 1(2011潍坊)嗜热菌能在55以上的高温环境中生活，其DNA分子结构上的碱基对比例最可能为( ) AGC碱基对含量比例相对比较高 BAT碱基对含量比例相对比较高 CGC碱基对与AT碱基对的含量比例相等 D两种碱基对含量呈任意比例 【解析】 GC碱基对含3个氢键，结构稳定。若被破坏，需要较多能量。 【答案】 A,2(2011威海)某DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，则该片段中腺嘌呤有( ) A240个 B48个 C800个 D160个 【解析】 在DNA分子中，由于遵循碱基互补配对原则，即AT，GC，故当胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%时，此片段的碱基数为24030%800个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20%，通过计算可求得其分别含有160个。 【答案】 D,【解析】 DNA分子复制发生在细胞分裂间期，着丝点的分裂发生在细胞有丝分裂后期或者减数第二次分裂后期，二者同时发生；DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成，磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则；复制时需要DNA聚合酶的作用将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子。 【答案】 B,考点2 DNA的半保留复制 1.复制场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也进行DNA复制。 2复制条件 复制除模板、原料、能量、酶外，还需相对稳定的细胞内部条件以保证酶的活性，如：一定的温度、pH等。 3同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制(或DNA分子连续复制的计算规律) 已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如下表：,典例2 (2010南京质检)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是( ) A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA分子占7/8 C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D复制结果共产生16个DNA分子,【解析】 由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，故含15N的为，含14N的为100%；该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。 【答案】 B,1.复制的“精确性”：DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的完成。 2复制“差错”：在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。 3DNA复制中的相关计算 DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有,(1)子代DNA分 (2)子代脱氧核苷酸,(3)消耗的脱氧核苷酸数 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。 复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。,举一反三 1(2011广州)用15N标记的DNA分子，放入14N培养基中进行复制，当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时，该DNA分子的复制次数是( ) A1 B2 C3 D4 【解析】 本题考查DNA的复制特点。DNA复制为半保留复制，含15N的DNA分子在14N培养基中复制n次，则形成2n个DNA，其中含15N的DNA分子占2/2n, 已知2/2n12.5%，则n4。 【答案】 D,2(2011长沙模拟)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( ) A由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制 BDNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP C从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 DDNA在复制过程中先全部解旋，后半保留复制 【解析】 复制过程中边解旋边复制。 【答案】 D,3(2010北高考改造)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。 (3)分析讨论： 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 若将子代DNA双链分开后再离心，其结果是_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。,若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，密度带宽度发生变化的是_带。 若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”位置略低，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_。 【答案】 (1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N,考点3 基因是有遗传效应的DNA片段 1.对基因本质的理解 (1)从结构上看 基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。 基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。 基因中脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序代表遗传信息。 (2)从功能上看 基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。,2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系,3基因、染色体、蛋白质、性状的关系 4基因的基本功能 (1)遗传信息的传递：发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。 (2)遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成过程的，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。,典例3 (2011江苏南通质检)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是( ) A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基 B基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因 C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的 D染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子,【解析】 本题难度中等，考查染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸间的关系。DNA分子中，与脱氧核糖直接连接的一般是2个磷酸基和1个碱基；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA上含有很多基因；一个基因是由许多脱氧核苷酸组成的，基因的特异性是由基因中脱氧核苷酸的排列顺序决定的；染色体是DNA的主要载体，染色体上含有染色单体时，染色体数目：DNA数目1：2，染色体上没有染色单体时，染色体数目：DNA数目1：1。 【答案】 A,1.DNA上有很多片段，其中有遗传效应的片段才叫基因，没有遗传效应的片段不叫基因。 2对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。 3对于原核细胞来说，基因在拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。 4位于染色体上的基因随染色体传递给子代，其遗传遵循孟德尔遗传定律。 5位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代，是细胞质遗传的基础。,举一反三 1(2010苏州四校联考)关于下面概念图的叙述不正确的是( ) AA是脱氧核糖 BG是蛋白质 CD在E中的排列顺序代表遗传信息 DF的基本组成单位是图中的E 【解析】 E是F中有遗传效应的片段，F和E的基本单位都是D。 【答案】 D,2(2011潍坊质检)基因是具有遗传效应的DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义( ) A能控制一种生物性状的表现 B能控制一种蛋白质的合成 C能决定一种氨基酸的位置 D能转录成一种mRNA 【解析】 基因概念中“遗传效应”是指控制生物的性状，而基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的；组成蛋白质的氨基酸约有20种，基因不只是决定一种氨基酸的位置，而是决定组成蛋白质的所有氨基酸的位置。 【答案】 C,3(2011金陵检测)若下图是果