高三生物一轮复习课件第19讲-DNA的结构和复制

肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验温故知新烟草花叶病毒的转化实验结论：加热杀死的S型细菌含有转化因子结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是结论：DNA是遗传物质结论：RNA是遗传物质必修二遗传与进化第三章基因的本质第二节DNA的结构DNA的基础知识①中文全称：②组成元素：③基本单位：脱氧核糖核酸C、H、O、N、P脱氧核苷酸

磷酸N含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）脱氧核糖1′2′3′4′5′【模型建构1】:一条脱氧核苷酸链

两条脱氧核苷酸链如何构成DNA？请小组利用桌上的双螺旋结构模型组件，构建一条脱氧核苷酸链。（3min）磷酸二酯键卡文迪什实验室沃森沃森克里克我能帮你理解生物学内容我能帮你理解晶体学原理沃森和克里克NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP模型一：外：碱基内：磷酸-脱氧核糖

×模型二：外：磷酸-脱氧核糖

内：碱基√（已知碱基疏水，磷酸基团亲水，DNA在细胞内处于有水的环境中）NPNPNPNPNPNPNPNPNPNP碱基如何配对？腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）（DNA每一层的间距为3.4埃，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的）沃森克里克查哥夫我给你们带来一条重要信息DNA中，A的量总是等于T的量；G的量总是等于C的量。太感谢了，我想我知道DNA的结构了！【模型建构】:

DNA的平面图形请小组利用桌上的双螺旋结构模型组件，按照碱基互补配对原则连接起来。（2min）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，由两条链组成碱基疏水，磷酸基团亲水，DNA在细胞内处于有水的环境中DNA每一层的间距为3.4埃，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的【模型建构】:

DNA的平面图形请小组利用桌上的双螺旋结构模型组件，按照碱基互补配对原则连接起来。（2min）富兰克林发现DNA旋转180度后的方向是一样的Ⅹ√5‘5‘3‘3‘5‘5‘3‘3‘威尔金斯富兰克林DNA衍射图谱（X意味着DNA分子是螺旋的）平面结构：CTTGACAGDNA双螺旋结构：氢键5’3’5’3’(1)DNA是由

条

组成的，这两条链按

方式盘旋成

结构。二、DNA分子的双螺旋结构两脱氧核苷酸单链反向平行双螺旋(2)DNA中的

和

交替连接，排列在外侧，构成

。

排列在内侧。脱氧核糖磷酸基本骨架碱基AAATTTGGGGCCCATC二、DNA分子的双螺旋结构碱基对碱基对氢键ATGC嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做

碱基互补配对原则AAATTTGGGGCCCATC两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。2、DNA分子的特性稳定性多样性在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，请计算DNA分子有多少种？44000AAATTTGGGGCCCATC2、DNA分子的特性①稳定性②多样性③特异性DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。PPPPACTG1234567910胞嘧啶(C)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶(T)脱氧核糖磷酸脱氧核苷酸氢键一条脱氧核苷酸长链的片段课堂巩固A1T2T1C1G1G2C2A2A2=T1T2=A1G2=C1C2=G1A=TG=CA+G=T+CDNA碱基互补配对原则：指DNA分子形成碱基对时，A与T配对，G与C配对。推论如下：（1）双链DNA分子互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。

提醒：在整个DNA分子中非互补碱基之和的比值等于1。(2)双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C（三）DNA碱基互补配对原则的相关计算(3)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。（或两互补碱基之和的比值）即：A1+T1=n%=A2+T2

；双链中A+T=n%

A1T2T1C1G1G2C2A2(4)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。【迁移训练】下列有关双链DNA结构的描述中，正确的是 (

)A．质粒DNA分子中，每个脱氧核糖均与两个磷酸残基相连B．DNA每条链上的相邻碱基通过氢键相连，G含量越多，DNA结构越稳定C．核DNA分子中，一条链上A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4，则另一条链上A∶T∶C∶G＝4∶3∶2∶1D．已知某核DNA分子一条链中，腺嘌呤占该链的24%，则另一条链中腺嘌呤占该链的26%A请根据DNA的结构，推测DNA复制的特点，遵循什么原则？课后任务DNA以什么方式复制？【作出假设】①半保留复制：(沃森和克里克提出）②全保留复制：③分散复制：假说演绎法【提出问题】（一）DNA的复制方式1、如何区分母链和子链？同位素标记法15N标记母链14N标记子链2515N、14N是N元素的两种稳定同位素，无放射性，二者相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。背景知识对DNA复制的推测2、如何将15N、14N标记的DNA分开呢？密度梯度离心15N/15N14N/14N15N/14N重密度带轻密度带中密度带对DNA复制的推测DNA是全保留复制DNA半保留复制DNA分散式复制15N15N15N15N15N15N15/1514/1415/1415/1415/1415/1414N复制14N复制14N复制14N复制14N复制14N复制【演绎推理】轻链中链重链【实验验证】——同位素标记法+密度梯度离心大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代转移14NH4Cl的培养液中,细胞分裂一次细胞分裂两次提取DNA，离心提取DNA，离心提取DNA，离心实验证明：DNA的复制方式是半保留复制(1)实验目的：(2)实验材料：(3)实验方法：(4)实验过程：证明DNA的半保留复制大肠杆菌同位素标记技术和离心法

①用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌。

②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养。

③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心。

④记录离心后试管中DNA的位置。证明DNA半保留复制的实验报告DNA的两条链都被15N标记分裂

一次提取离心分裂

两次提取离心提取离心(5)实验结果：离心后出现_____种DNA带

①亲代的DNA为

②子一代DNA为

③子二代DNA为(6)实验结论：

3

重带:15N/15N-DNA中带:15N/14N-DNA中带:15N/14N-DNA和轻带:14N/14N-DNA15N/15N-DNA15N/14N-DNA2/215N/14N-DNA2/414N/14N-DNA2/4DNA的复制方式为半保留复制亲代子一代子二代半保留实验复制的证据无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA永远只有两个！212223亲代子一代

子

n

代子三代子二代2n······

寻找规律点拨：DNA复制的相关计算一个亲代DNA连续复制n次后，则：（1）子代DNA分子数：

。2n个①含15N的DNA分子始终是

。2个②含14N的DNA分子有

，只含14N的DNA分子有

个。2n个（2n－2）（2）子代DNA分子总链数：

。2n×2＝2n＋1条①含15N的链始终是

条，含14N的链数是

条。2（2n＋1－2）（3）消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为

个。m×(2n－1)※探究问题一：②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m✖2n-1个解旋→合成子链→重新螺旋

DNA复制的过程模板：亲代DNA的

母链原料：游离的四种

。酶：

酶和

酶能量：_____。DNA两条链间期间期1.概念:以_____________为模板,合成子代DNA的过程。边解旋边复制3.过程:4.条件：每条脱氧核苷酸解旋DNA聚合ATP碱基互补配对5.原则：

原则2.时间:有丝分裂_____、

减数第一次分裂前的_____。（二）DNA的复制过程6.特点：____________。7.意义：使

从亲代传给子代，保持了遗传信息的

性。8.精确复制的原因：①双螺旋结构为其提供

；②

原则保证了复制准确进行。半保留复制遗传信息连续精确模板碱基互补配对9.场所：真核生物：原核生物：DNA病毒：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体拟核（主要）、细胞质（如质粒）宿主细胞内螺旋在没有外来因素的影响时，DNA分子复制也可能发生差错。（二）DNA的复制过程联系生活虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？可能有6个碱基发生错误，产生的影响可能很大，也可能没有影响。练习与应用(P56)一、概念检测1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。（）（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成。

（）××2.DNA的复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是（）A.复制均在细胞核内进行

B.碱基互补配对原则保证了复制的准确性C.1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作