DNA分子的结构复制和基因是遗传效应的DNA分子片段ppt

1、DNA分子的结构和复制及基因分子的结构和复制及基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNA片段片段腺嘌呤腺嘌呤(A)腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤(G)鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶胞嘧啶(C)胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸DNA分子的结构分子的结构元素组成：元素组成：C、H、O、N、P五种元素五种元素基本组成单位：基本组成单位：4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸1DNA分子的组成层次分子的组成层次平面结构平面结构:两条脱氧核苷酸长链反向平行两条脱氧核苷酸长链反向平行DNA双螺旋结构特点？双螺旋结构特点？DNA分子脱氧核分子脱

2、氧核苷 酸 数苷 酸 数 脱 氧 核 糖脱 氧 核 糖数数磷酸数磷酸数含氮碱含氮碱基数基数 ？11112DNA双螺旋结构特点双螺旋结构特点(1)DNA分子两条链反向平行分子两条链反向平行(指一条链起点指一条链起点为磷酸，另一条链起点脱氧核糖为磷酸，另一条链起点脱氧核糖)盘绕成双螺旋盘绕成双螺旋结构。结构。(2)骨架骨架: 磷酸、脱氧核糖交替连接。磷酸、脱氧核糖交替连接。(3)中间中间碱基碱基严格按碱基互补配对原则严格按碱基互补配对原则(A与与T配对，配对，G与与C配对配对)形成碱基对形成碱基对。两点提醒两点提醒：1DNA中化学键的形成与断裂中化学键的形成与断裂(1)氢键：碱基对通过氢键相连，可

3、用氢键：碱基对通过氢键相连，可用DNA解旋酶、高温断裂。解旋酶、高温断裂。 A=T，C、G？(2)磷酸二酯键：作用？切断、磷酸二酯键：作用？切断、连接酶？连接酶？连接连接磷酸磷酸和相邻脱氧核苷酸的和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖脱氧核糖可用限制酶切断，可用限制酶切断，DNADNA连接酶或连接酶或DNADNA聚合酶连接聚合酶连接2判断核酸种类方法判断核酸种类方法(1)DNA和和RNA的判断：的判断：含碱基含碱基T或脱氧核糖或脱氧核糖DNA含碱基含碱基U或核糖或核糖RNA(2)单链单链DNA和双链和双链DNA的判断：的判断：(3)DNA和和RNA合成的判断：用放射性同位合成的判断：用放射性同位素标记素标

4、记T或或U，若大量消耗，若大量消耗T，正发生，正发生DNA的合的合成；若大量利用成；若大量利用U，正进行，正进行RNA的合成。的合成。A1种五碳糖种五碳糖 B4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸C5种含氮碱基种含氮碱基 D8种核苷酸种核苷酸解析：解析：细胞生物体内的核酸有细胞生物体内的核酸有DNA和和RNA两类，题目中的两类，题目中的“核酸核酸”包括包括DNA和和RNA；考查考查“初步水解初步水解”和和“彻底水解彻底水解”的的区别。区别。核酸初步水解产物是核苷酸，彻底水解核酸初步水解产物是核苷酸，彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含产物是磷酸、五碳糖和含N碱基碱基。答案：答案：C“鱼体内含有多少种碱基鱼体内含

5、有多少种碱基”或或“鱼体内的遗鱼体内的遗传物质彻底水解会得到多少种碱基传物质彻底水解会得到多少种碱基”。 跟踪训练跟踪训练 有关下列四幅图的叙述，正确的是有关下列四幅图的叙述，正确的是()A甲图中共有甲图中共有8种核糖核苷酸种核糖核苷酸B乙图所示的化合物中不含糖类物质乙图所示的化合物中不含糖类物质C组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖D在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖是蔗糖解析：解析：由图可知，甲图含有碱基由图可知，甲图含有碱基T和和U，说明甲为说明甲为DNA与与RNA链的配对，因而含有链的配对，因而含有4种种脱氧核

6、苷酸和脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，而不是种核糖核苷酸，而不是8种核种核糖核苷酸，糖核苷酸，A错；乙图所示化合物为错；乙图所示化合物为ATP，含，含有核糖，有核糖，B错；丙可能是腺嘌呤核糖核苷酸或错；丙可能是腺嘌呤核糖核苷酸或者腺嘌呤脱氧核苷酸，所以可能含有核糖或者腺嘌呤脱氧核苷酸，所以可能含有核糖或脱氧核糖，脱氧核糖，C对；丁为二糖，但在小鼠的体细对；丁为二糖，但在小鼠的体细胞内不可能检测到蔗糖，因为蔗糖是植物体胞内不可能检测到蔗糖，因为蔗糖是植物体内特有的二糖，内特有的二糖，D错。错。答案：答案：CDNA复制有关计算复制有关计算碱基互补配对原则及相关推论碱基互补配对原则及相关推论原则：原则：

7、AT，GC，图示为：，图示为：1、推论、推论腺嘌呤等于胸腺嘧啶，鸟嘌呤等于胞嘧啶，即腺嘌呤等于胸腺嘧啶，鸟嘌呤等于胞嘧啶，即AT，GC。嘌呤总数等于嘧啶总数，即嘌呤总数等于嘧啶总数，即AGTC双链双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个任意一条链及整个DNA分子中都相等。分子中都相等。设设DNA分子中一条链上分子中一条链上A1T1n%，因为因为A1T2，A2T1，则：，则：A1T1A2T2n%。2DNA复制的研究方法、过程及有关计算复制的研究方法、过程及有关计算(1)DNA复制方式的探究复制方式的探究探究方法：假说探究方法：假说演绎法，即在克里克假

8、说的基础演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。根据下面上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。根据下面实验过程，回答相关问题。实验过程，回答相关问题。实验材料：大肠杆菌。实验材料：大肠杆菌。实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术实验假设：实验假设：DNA以半保留的方式复制以半保留的方式复制重带重带(密度最大密度最大)：15N标记的标记的DNA(15N/15N)。中带中带(密度居中密度居中)：一条链为：一条链为15N，另一条，另一条链为链为14N标记的子标记的子DNA(15N/14N)。轻带轻带(密度最小密度最小)：两条链都

9、为：两条链都为14N标记的标记的DNA(14N/14N)。实验预期？离心后亲代实验预期？离心后亲代DNA、细胞分、细胞分裂一次、二次裂一次、二次DNA分布图？分布图？实验过程？实验过程？实验结果：与预期的相符实验结果：与预期的相符(2)DNA复制中的计算复制中的计算某某DNA分子含某种碱基分子含某种碱基a个，复制个，复制n次需要次需要该碱基数？该碱基数？ 第第n次复制，需要该碱基数？次复制，需要该碱基数？以同位素标记的以同位素标记的DNA双链为模板，复制双链为模板，复制n次后，标记的次后，标记的DNA分子占？分子占？ 标记的标记的DNA单链占单链占所有单链的？所有单链的？ 同位素标记原料，复制

10、同位素标记原料，复制n次，标次，标记的记的DNA分子占分子占? 标记的单链占标记的单链占?a(2n1)a2n12/2n1/2n100%11/2n【例例2】图为图为DNA复制的复制的图解，请据图回答下列问题：图解，请据图回答下列问题：(1)DNA复制发生在复制发生在_。(2)过程称为过程称为_。(3)中的子链是中的子链是_。(4)过程必须遵循过程必须遵循_原则。原则。(5)子代子代DNA分子中只有一条链来自亲代分子中只有一条链来自亲代DNA分分子，由此说明子，由此说明DNA复制具有复制具有_的特点。的特点。(6)用用15N标记含有标记含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子，其分子，其中有胞嘧啶

11、中有胞嘧啶60个，若该个，若该DNA分子在分子在14N的培养基中连的培养基中连续复制四次，则结果不可能是续复制四次，则结果不可能是()A含有含有15N的的DNA分子占分子占1/8B含有含有14N的的DNA分子占分子占7/8C复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸600个个D共产生共产生16个个DNA分子分子B(7)具有具有N个碱基对的一个个碱基对的一个DNA分子片段，分子片段，含有含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。个腺嘌呤脱氧核苷酸。该片段完成该片段完成n次复制需要次复制需要_个游个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该片段完成第该片段完成第n次复制需要次复制需要_

12、个个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。A(2n1)(Nm) B2n1(Nm)C2n1(N/2m) D2n(N/2m)AB(8)若用若用32P标记玉米体细胞标记玉米体细胞(含含20条染色体条染色体)的的DNA双链。再将这些细胞转入不含双链。再将这些细胞转入不含32P的培的培养基中培养，在第二次分裂的中期、后期，一养基中培养，在第二次分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体条数和被个细胞中的染色体条数和被32P标记的染色体标记的染色体条数分别是条数分别是 A中期中期20和和20、后期、后期40和和20B中期中期20和和10、后期、后期40和和20C中期中期20和和20、后期、后期40和和

13、10D中期中期20和和10、后期、后期40和和10A注意注意：(1)DNA分子复制的计算题，应看准是分子复制的计算题，应看准是“含含”还是还是“只含只含”，是，是“DNA分子数分子数”还还是是“链数链数”。 (2)细胞分裂问题，常以染色细胞分裂问题，常以染色体或体或DNA分子为研究对象，而分子为研究对象，而DNA分子复制分子复制问题，一定要从问题，一定要从DNA分子两条单链的角度考分子两条单链的角度考虑，复制后的一条染色体上的两个虑，复制后的一条染色体上的两个DNA分子分子中含有原来的单链。中含有原来的单链。解析：解析：DNA的复制方式为半保留复制，子代的复制方式为半保留复制，子代DNA分分子

14、中有一条母链和一条与母链互补的子链。子中有一条母链和一条与母链互补的子链。(6)由于由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成的的复制是半保留复制，经过四次复制形成的16个个DNA分分子中，有子中，有2个个DNA分子的一条链上含有分子的一条链上含有15N，另一条链上，另一条链上含有含有14N，其余，其余14个个DNA分子的两条链上全部含有分子的两条链上全部含有14N。该该DNA分子中含有胞嘧啶分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为呤脱氧核苷酸的数

15、量为40(161)600(个个)，选项，选项A、C、D正确，正确，B错误。错误。(7)根据题意，该根据题意，该DNA分子片段含有分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(2N2m)/2Nm。 该片段完成该片段完成n次复制，共产生次复制，共产生DNA分子片段数为分子片段数为2n个，新增个，新增DNA分子片段分子片段(2n1)个。故其完成个。故其完成n次复制次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n1)(Nm)个，选个，选A。该片段完成第。该片段完成第n1次复制时共产生次复制时共产生DNA分子片段分子片段2n1个，若再完成一次复制个，若再完成一

16、次复制(也就是第也就是第n次复次复制制)，新增，新增DNA分子片段数为分子片段数为2n1个，故其完成第个，故其完成第n次次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n1(Nm)个，选个，选B。(8)玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中染色体的数量分别为染色体的数量分别为20和和40，DNA分子的数量分别分子的数量分别为为40和和40。DNA分子的复制具有半保留复制的特点，即新产生的分子的复制具有半保留复制的特点，即新产生的DNA中有一条链是来自于母链，另一条链是新合成的中有一条链是来自于母链，另一条链是新合成的子链。所以，第一次复

17、制后的所有子链。所以，第一次复制后的所有DNA都是一条链含都是一条链含有有32P，另一条链不含；第二次复制得到的，另一条链不含；第二次复制得到的DNA分子则分子则有一半含有有一半含有32P，另一半不含。所以，第二次细胞分裂，另一半不含。所以，第二次细胞分裂中期和后期的细胞中都有中期和后期的细胞中都有20个个DNA分子含有分子含有32P，选，选A。 答案：答案：(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期期(2)解旋解旋(3)、(4)碱基互补配对碱基互补配对(5)半保半保留复制留复制(6)B (7)AB(8)A跟踪训练跟踪训练 细菌在细菌在15N培养基中繁殖数代后

18、，使细菌培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有的含氮碱基皆含有15N，然后再移入，然后再移入14N培养基中培养，培养基中培养，抽取亲代及子代的抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，下图经高速离心分离，下图为可能的结果，下列叙述错误的是为可能的结果，下列叙述错误的是()A子一代子一代DNA为为B子二代子二代DNA为为C子三代子三代DNA为为 D亲代的亲代的DNA应为应为解析：解析：由题意可知，子一代的由题意可知，子一代的DNA应为全应为全中中(14N、15N)，即图，即图；子二代；子二代DNA应为应为1/2中中(14N、15N)、1/2轻轻(14N、14N)，即图，即图；子三代子三代D

19、NA应为应为1/4中中(14N、15N)、3/4轻轻(14N、14N)，即，即图图，而不是全轻，而不是全轻(14N、14N)；亲代的；亲代的DNA应应为全重为全重(15N、15N)。即图。即图。答案：答案：C基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段1对基因本质的理解对基因本质的理解(1)从结构上看：从结构上看：基因是基因是DNA上特定的片段，一个上特定的片段，一个DNA分子上有分子上有多个基因。多个基因。基因与基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸结构一样，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。按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核

20、苷酸(碱基对碱基对)的排列顺序代表遗的排列顺序代表遗传信息。传信息。(2)从功能上看从功能上看基因有遗传效应，即基因能控制生物性状，基因基因有遗传效应，即基因能控制生物性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定基因决定特定性状是控制生物性状的基本单位，特定基因决定特定性状2染色体、染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系3基因、染色体、蛋白质、性状的关系基因、染色体、蛋白质、性状的关系提醒提醒：对于真核细胞来说，染色体是基因的主对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体也是基因的载体。要载体，线粒体和叶绿体也是基因的载体。【例例3】下列有关染色体、下列有关染色

21、体、DNA、基因、脱氧、基因、脱氧核苷酸的说法中，不正确的是核苷酸的说法中，不正确的是()A在在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的分子结构中，与脱氧核糖直接相连的只是一个磷酸基和一个碱基只是一个磷酸基和一个碱基B基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段，一个片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有多个脱氧核苷酸，一个基因含有多个脱氧核苷酸，DNA的特异的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含的主要载体，一条染色体上含有有1个或个或2个个DNA分子分子解析：解析

22、：本题考查遗传的分子基础。在本题考查遗传的分子基础。在DNA分子结构中，磷酸和脱氧核糖交替连接分子结构中，磷酸和脱氧核糖交替连接成为基本骨架，碱基成对结合，位于双螺旋成为基本骨架，碱基成对结合，位于双螺旋的内部，那么与脱氧核糖直接相连的是一个的内部，那么与脱氧核糖直接相连的是一个磷酸基和下一个脱氧核苷酸的一个磷酸基，磷酸基和下一个脱氧核苷酸的一个磷酸基，还有一个碱基。还有一个碱基。答案：答案：A小结小结在基因、在基因、DNA与染色体关系上，明确基与染色体关系上，明确基因是因是DNA的一部分，的一部分，DNA是染色体的组成部是染色体的组成部分，分，DNA是重要的遗传物质，全部基因的集是重要的遗传

23、物质，全部基因的集合不是所有的合不是所有的DNA，染色体不是遗传物质，染色体不是遗传物质，它只是遗传物质它只是遗传物质DNA的主要载体。的主要载体。跟踪训练跟踪训练 下列关于真核生物基因的说法，不正确下列关于真核生物基因的说法，不正确的是的是()A基因是有遗传效应的染色体片段基因是有遗传效应的染色体片段B细胞内的基因主要分布在染色体上细胞内的基因主要分布在染色体上C基因能通过控制蛋白质的结构控制生物基因能通过控制蛋白质的结构控制生物的的 D基因中的碱基排列顺序蕴藏着遗传信基因中的碱基排列顺序蕴藏着遗传信息息解析：解析：基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段，不片段，不是染色体片段。是染

24、色体片段。答案：答案：A课题课题18：DNA复制方式的实验探究复制方式的实验探究关于关于DNA复制方式的探究，充分体现了假复制方式的探究，充分体现了假说说演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。绎推理，最终通过实验得以验证。1实验材料：大肠杆菌。实验材料：大肠杆菌。2实验方法：放射性同位素标记技术和离实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。心技术。3实验假说：实验假说：DNA以半保留的方式复制。以半保留的方式复制。4实验过程：见下图。实验过程：见下图。(1)大肠杆菌在含大肠杆菌在含15N标记的标记的NH4Cl培养基中繁殖培养基

25、中繁殖几代，使几代，使DNA双链充分被双链充分被15N标记。标记。(2)将含将含15N的大肠杆菌转移到的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养标记的普通培养基中培养。基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。(4)将提取的将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中进行离心，记录离心后试管中DNA位置。位置。5实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3条条DNA带，带，见上图。见上图。(1)重带重带(密度最大密度最大)：15N标记的亲代双链标记的亲代双链DNA(15N/15N)。(2)

26、中带中带(密度居中密度居中)：一条链为：一条链为15N，另一条，另一条链为链为14N标记的子代双链标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带轻带(密度最小密度最小)：两条链都为：两条链都为14N标记的标记的子代双链子代双链DNA(14N/14N)。6实验结果：与预期的相符。实验结果：与预期的相符。解析：解析： 含含15N的的DNA作模板，原料是含作模板，原料是含14N的脱的脱氧核苷酸，合成的子链中含氧核苷酸，合成的子链中含14N； 该精原细胞进行该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且DNA复制复制2次，会产生次，会产生

27、15|14、14|14两种两种DNA分子；分子； 所求的是含所求的是含15N的细胞个数，而不是的细胞个数，而不是DNA分子个数。分子个数。答案：答案：D常见失分探因：常见失分探因：不能将细胞分裂和不能将细胞分裂和DNA复制有机复制有机结合结合 (1)因受思维定势影响，误认为该过程进行的是因受思维定势影响，误认为该过程进行的是减数分裂或求含减数分裂或求含15N的的DNA分子数。分子数。 (2)对细胞分裂和对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不复制相结合的知识理解不透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：跟踪训练跟踪训练DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明来证明DNA的复制方式。的复制方式。实验步骤：实验步骤：(1)在氮源为在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为分子均为14NDNA(对照对照)。(2)在氮源为在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为分子均为15NDNA(亲代亲代)。(3)将亲代将亲