高三生物一轮复习课件 DNA的结构与复制

基因表达与性状的关系高三一轮复习

必修二

知

识

点考点一DNA分子的结构与基因本质考点二DNA的复制考点一DNA分子的结构与基因本质知识点一、DNA结构模型的构建沃森和克里克——标志生物学研究进入分子水平1.构建者：2.构建过程：DNA是以4种

为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有

4种碱基脱氧核苷酸A、T、G、C威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱双螺旋和三螺旋结构模型构建模型1否定双螺旋结构模型构建模型2碱基位于螺旋的外部,骨架在内部骨架在外部,碱基位于螺旋的内部部，且相同碱基配对否定查哥夫提出DNA分子碱基数量关系:

.

A=T,

G=C双螺旋结构模型构建模型3骨架在外部,碱基位于螺旋的内部部，A与T配对,G与C配对考点一DNA分子的结构与基因本质知识点二、DNA的结构C、H、O、N、P脱氧核苷酸思考：DNA初步水解的产物？彻底水解的产物？DNA初步水解产物是脱氧核苷酸(4种)DNA彻底水解产物是磷酸(1种)、脱氧核糖(1种)、碱基(4种)。考点一DNA分子的结构与基因本质知识点二、DNA的结构磷酸二酯键磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧——构成基本骨架碱基排列在内侧，通过氢键相连构成碱基对，遵循碱基互补配对原则由两条单链组成，两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构每条链末端有一个游离的磷酸基团G/C比例越高，DNA的热稳定性越高考点一DNA分子的结构与基因本质知识点二、DNA的结构磷酸二酯键思考1：每个DNA分子中有几个游离的磷酸基团？思考2：一个磷酸基团可以连接几个脱氧核糖？2个1个或2个思考3：一条链上的碱基如何连接？通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接思考4：两条链之间的碱基如何连接？氢键考点一DNA分子的结构与基因本质知识点二、DNA的结构巧计：543215种元素：C、H、O、N、P4种基本单位：（ATCG）脱氧核苷酸3种分子：一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基2条链（一般）：反向平行1种空间结构：双螺旋结构考点一DNA分子的结构与基因本质知识点三、DNA的结构特点磷酸与脱氧核糖碱基配对方式脱氧核苷酸4n碱基排列顺序考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”第一步第二步第三步搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例根据碱基互补配对原则及其规律进行计算画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链在双链DNA中，根据碱基互补配对原则：①A=TG=C②A+G=T+C(嘌呤数=嘧啶数)(两条链不互补的碱基之和相等)③A+C=T+G规律一：A+G

=

A+C

=

T+G

=

T+C

=

1/2（A+T+G+C）在双链DNA中，任意两个不互补碱基之和相等，并为碱基总数的1/2考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链在双链DNA中，根据碱基互补配对原则：①A1=T2T1=A2②A1+T1=A2+T2规律二：（A1+T1）%=(A2+T2）%=(A+T)%两互补碱基和所占比例在DNA的两条单链、整个DNA分子中都相等A+TN=m%N2A2+T2=N1A1+T1=m%m%考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律三：非互补碱基和之比在DNA的两条单链中互为倒数，在整个分子中此比为1T+CA+G=11/aA1+G1T1+C1=a若T2+C2A2+G2=则补则等，不补则倒考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半NA=1/2（a+b）bA1N1=a若N2A2=考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链规律五：氢键数=（A或T的数目×2）+（C或G的数目×3）A与T之间两个氢键C与G之间三个氢键考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”例题1：一个DNA分子有1000个碱基对，其中A=240个，该DNA分子中含有_____个氢键。2760例题2：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占_______。32%例题3：某DNA中A+T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链上的G占该链碱基总数的比例是____。35%考点一DNA分子的结构与基因本质知识点四、巧解DNA分子中有关碱基比例计算——“三步曲”例题4：DNA的一个单链中（A+T）/（G+C）=0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。0.40.4例题5：DNA的一个单链中（A+C）/（G+T）=0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是_____、_____。2.51考点一DNA分子的结构与基因本质知识点五、基因本质1、基因通常是具有

。2、有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒基因就是

。遗传效应的DNA片段有遗传效应的RNA片段能编码蛋白质能编码蛋白质的序列不能编码蛋白质的序列考点一DNA分子的结构与基因本质知识点五、基因本质3.生物体内DNA分子数与基因数的关系:生物体的DNA分子数_______基因数。生物体内所有基因的碱基总数_______DNA分子的碱基总数。

这说明基因是DNA的片段,基因___________分布在DNA上的,而是由碱基序列将其分隔开的。小于小于不是连续考点一DNA分子的结构与基因本质知识点六、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系→脱氧核苷酸（碱基）的

代表遗传信息排列顺序基因在染色体上呈

。基因是

的基本单位线性排列决定生物性状本质：通常是有遗传效应的DNA片段+蛋白质→染色体是DNA的

。（DNA的载体还有

和

等）主要载体线粒体叶绿体考点二DNA的复制知识点七、对DNA复制方式的推测(1)假说一：全保留复制(2)假说二：弥散型复制(分散复制)考点二DNA的复制知识点七、对DNA复制方式的推测(3)假说三：半保留复制①提出者：美国生物学家

和英国物理学家

。②内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间

的

断裂，解开的两条单链作为复制的

，游离

的

依据_________

原则，通过形成

结

合到作为模板的单链上。③特点：_____________________________________________________。沃森克里克氢键模板脱氧核苷酸碱基互补配对氢键新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验(1)实验者：美国生物学家

和

。(2)研究方法：

。(3)实验材料：大肠杆菌。(4)实验技术：

技术和密度梯度离心技术。(5)实验原理：15N和14N是氮元素的两种

同位素，这两种同位素

，因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。梅塞尔森斯塔尔假说—演绎法同位素标记稳定相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA的密度大轻带中带重带考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验试管中DNA的位置15NH4Cl14NH4ClDNA考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验(6)演绎推理细胞再分裂一次亲代15N15N转移到14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提取DNA离心提取DNA离心提取DNA离心假设DNA的复制是半保留复制子二代14N14N15N14N14N14N15N14N15N14N子一代15N14N考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验(6)演绎推理细胞再分裂一次亲代15N15N转移到14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提取DNA离心提取DNA离心提取DNA离心假设DNA的复制是全保留复制子二代14N14N14N14N14N14N15N15N15N15N子一代14N14N考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验(6)演绎推理细胞再分裂一次亲代15N15N转移到14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提取DNA离心提取DNA离心提取DNA离心假设DNA的复制是分散复制15N14N15N14N子一代15N14N15N14N子二代15N14N15N14N考点二DNA的复制知识点八、DNA半保留复制的实验(7)实验结果①亲代，提取DNA→离心→

。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→

。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→

。(8)实验结论：DNA的复制是以

的方式进行的。全部重带全部中带轻带、中带半保留考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程间期原核生物：拟核和细胞质真核生物：主要在细胞核

（还在叶绿体、线粒体）考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程1.解旋：在能量的驱动下，解旋酶破坏碱基对之间的氢键，将DNA双螺旋的两条链解开CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程2.合成子链：DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程2.合成子链：DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'5'3'ATPATP

合成方向：

子链的5'端→

3'端考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程3.形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'5'3'ATPATPAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程条件：(2)原料：四种脱氧核苷酸(3)酶：解旋酶、DNA聚合酶等(4)能量：ATP(1)模板：亲代DNA的两条链(两条母链)四者缺一不可特点：边解旋边复制、半保留复制方向：从子链的5'端向

3'端延伸考点二DNA的复制知识点九、DNA复制的过程DNA通过复制，将

从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了

的连续性。遗传信息遗传信息结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子意义：DNA准确复制的原因：①DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板②通过碱基互补配对，保证了复制能准确地进行考点二DNA的复制知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：亲代15N15N15N15N14N14N14N14N14N14N复制1次复制2次复制3次248=21=22=23考点二DNA的复制知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：15N15N15N15N14N14N1.DNA分子数：①子代DNA(14N)分子数＝②含有亲代DNA链的子代DNA(15N)分子数＝③不含亲代链的子代DNA(只含14N)分子数＝2n个2个(2n－2)个考点二DNA的复制知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则：15N15N15N15N14N14N2.脱氧核苷酸链数：①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝②亲代脱氧核苷酸链数(15N)＝③新合成的脱氧核苷酸链数(14N)＝2n＋1条2条(2n+1－2)条考点二DNA的复制知识点十、“图解法”分析DNA复制相关计算例1.一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱