高三生物一轮复习课件DNA的结构复制及基因的本质

DNA的结构、复制及基因的本质关于DNA单体的相关问题脱氧核糖胸腺嘧啶DNA初步水解产物是：4种脱氧核糖核苷酸DNA彻底水解产物是:1种磷酸、1种脱氧核糖、4种碱基。考点一DNA的结构及相关计算1．DNA双螺旋结构模型的构建

教材P48-492.DNA的结构（教材p50）

空间结构？（1）DNA由两条单链组成，按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA中的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：A与T配对；G与C配对。（碱基互补配对原则）注：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称为5‘-端，另一端有一个羟基，称为3’-端。2.DNA的结构（1）一个双链DNA分子有几个游离的磷酸基团？环状DNA呢？（2）碱基之间通过什么相连？p158（3）脱氧核糖和几个磷酸基团相连？相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过氢键相连接。多数脱氧核糖都连接着两个磷酸基团，两条链各有一个3′端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。巧记

利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系:A=TG≡C3.DNA的结构特点碱基对的排列顺序的千变万化。如：某DNA分子中含有n个碱基对，则其可能的排列顺序有4n种。2）特异性：碱基对的特定排列顺序。3）稳定性：具有规则的双螺旋结构（脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对方式不变；碱基对的长度和间距固定不变）。1）多样性：DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中例．(2023·广东深圳调研)下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图，下列叙述错误的是()

A．图甲中②③交替连接构成DNA基本骨架B．若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上端也是磷酸基团C．取两位同学制作的单链即可连接成DNA双链D．丙到丁过程体现了DNA分子双螺旋的特点考点一DNA的结构及相关计算典例·精心深研C4、DNA中碱基数量的计算规律重点难点·透析2．(2023·福建龙岩期末)若生物体内DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，则下列有关两个比值的叙述中不正确的是()A．a值越大，双链DNA分子的稳定性越高B．DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同C．碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同D．经半保留复制得到的DNA分子，b值等于1C典例·精心深研1．(2023·哈尔滨三中调研)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占()A．12%和34%B．21%和24%C．34%和12%D．58%和30%C对DNA复制过程的推测（课本p53)

沃森和克里克：半保留复制全保留复制德尔布吕克：分散(弥散)复制考点二DNA的复制及基因的概念 基础·精细梳理同位素标记法(1)放射性同位素：如14C、32P、3H、35S

检测方法：放射性出现的位置及时间先后顺序(2)稳定同位素：15N、18O

检测方法：密度梯度离心法DNA半保留复制的实验证据（假说-演绎法）教材p53-54

梅塞尔森和斯塔尔1.提出问题2.提出假说DNA半保留复制的实验证据（假说-演绎法）教材p53-54

3.演绎推理：半保留复制15N14N14N14N15N14NP:F1:F2:细胞再

分裂一次15N15N转移到含14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心高密度带中密度带低密度带中密度带梅塞尔森和斯塔尔【情境推理·探究】1.若DNA的复制方式为如图所示的全保留方式或分散方式，绘出连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)的实验结果中各条带的分布图像(重带、中带和轻带)。提示如图所示科学方法：1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔4.实验验证：同位素标记法、密度梯度离心法实验材料：大肠杆菌5.得出结论：DNA是通过半保留的方式复制的。2.DNA复制(1)概念、时间、场所间期减数分裂前细胞核考点二DNA的复制及基因的概念 DNA复制的过程解旋脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对课本p55特点：边解旋边复制、半保留复制(必修2P56“拓展应用2”)1.真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/s，果蝇DNA的电镜照片中有一些泡状结构，叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA上形成多个复制泡，这说明_______________________________________________。果蝇的DNA有多个复制起点，可从多个起点开始DNA复制，由此加快DNA复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。2．如图为真核生物染色体上DNA复制过程示意图，有关叙述错误的是()A．图中DNA复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA复制过程中解旋酶作用于氢键D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率A多起点双向复制3.原则：碱基互补配对原则2.复制条件：模板：2条DNA分子单链

原料：游离的4种脱氧核苷酸能量：ATP（为DNA的复制提供能量）

酶：解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶1.DNA复制的特点：①边解旋，边复制

②半保留复制

③多起点双向复制（不同时开始）6.

DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。5.复制结果：生成两个完全相同的DNA分子4.复制准确进行的原因：

双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板。

碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。染色体DNA基因蛋白质绘制概念图表示“基因”、“脱氧核苷酸”、“DNA”、“染色体”的关系脱氧核苷酸基因DNA染色体每条染色体上含有一个或两个DNA分子染色体是DNA的主要载体基因是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子含有许多个基因基因在染色体上呈线性排列基因是遗传物质的结构和功能单位基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息注意：

①对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段。②基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。1．图解法分析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：①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2)子代DNA分子总链数：①无论复制多少次，含15N的链始终是②含14N的链数是(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②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为2n个2个(2n－2)个2n×2＝2n＋1条2条(2n＋1－2)条m×(2n－1)个m×2n－1个例．(2023·襄阳四中调研)一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A．DNA复制是一个边解旋边复制的过程B．第三次复制需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D．子代DNA分子中含32P与含31P的分子数之比为1∶4考点二DNA的复制及基因的概念 典例·精心深研2．细胞分裂过程中的同位素标记问题(1)DNA分子半保留复制图像及解读重点难点·透析(2)进行有丝分裂的细胞在细胞增殖过程中核DNA和染色体的标记情况分析。细胞DNA复制一次细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。

由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。(3)在进行减数分裂之前，DNA复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。

由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。1．在DNA复制时，5­溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色