dna分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制

1、第18講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,考綱要求：1、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（Ⅱ）2、DNA分子的復(fù)制（Ⅱ）3、基因的概念（Ⅱ）,C、H、O、N、P,A、T、G、C,脫氧核糖,脫氧核苷酸,脫氧核苷酸鏈,DNA分子雙螺旋,一、DNA的分子結(jié)構(gòu),2條鏈,,,,,,,,,,1、DNA分子的平面結(jié)構(gòu),氫鍵,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,1．觀察DNA分子結(jié)構(gòu)模型，分析其空間結(jié)構(gòu),(1)空間結(jié)構(gòu)分析,磷酸和脫氧核糖,反向,雙

2、螺旋,氫鍵,T,C,,,思考：堿基對(duì)A-T，C-G的比例和DNA的穩(wěn)定性有什么關(guān)系？,C-G堿基對(duì)比例越高，穩(wěn)定性越高，解旋時(shí)需要的溫度高,,構(gòu)成基本骨架,氫鍵數(shù)目計(jì)算：若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為_(kāi)______；若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為_(kāi)_______。,2n～3n,3n－m,A,DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀,(1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有 個(gè)。,(2)堿基、磷酸、脫氧核糖之間的數(shù)量關(guān)系為,2,1∶1∶1,（3）一條

3、脫氧核苷酸鏈上的堿基通過(guò)__________相連,-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-,（4）磷酸、脫氧核糖之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用 處理可切斷，用 處理可連接，還可用,限制酶,DNA連接酶,DNA聚合酶連接。,（4）每個(gè)脫氧核糖連接______個(gè)磷酸，____個(gè)堿基；,1或2,1,由一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是（ ） A.3個(gè)磷酸、3個(gè)脫氧

4、核糖和1個(gè)胸腺嘧啶 B.2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胞嘧啶 C.2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶 D.2個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和1個(gè)尿嘧啶,C,,,[2012·山 如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的正確描述,A．②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B．④的名稱(chēng)是胞嘧啶脫氧核苷酸C．當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，⑨的形成需要連接酶D．DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息,D,1． 判斷

5、正誤(2)DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 (　　)(3)DNA單鏈上相鄰堿基與磷酸基相連接(　　)(4)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過(guò)氫鍵連接的,題組一　DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算,×,×,√,5．DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 6．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的7．兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì) 　 8

6、．DNA上堿基對(duì)的形成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A＝U，G＝C,×,×,√,√,思考.在一個(gè)DNA分子中，腺瞟呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的42％，若其中一條鏈中的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24％，胸腺嘧啶占30％，那么在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占（ ）A．12%、34% B.21%、24%C. 34%、12%D.58%、30%,C,100,100,先畫(huà)出簡(jiǎn)圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推知

7、規(guī)律,設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝,n%。,配對(duì)的兩種堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等,1.若DNA分子的一條鏈中(A＋T)/(C＋G)=a，則和該DNA單鏈互補(bǔ)的單鏈片段中 (A＋T)/(C＋G)的比值為[ ] A．a(chǎn)  B．1/a  C．1  D．1-1/a2.在雙鏈DNA分子中，當(dāng)(A+G)/(T

8、+C)在一條多脫氧核苷酸鏈上的比例為0.4時(shí)，則在另一互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA中，這種比例分別是[ ]0.4，1 B. 1 ，1 0.6，1 D. 2.5，1,D,A,4.在某雙鏈DNA分子的所有堿基中，鳥(niǎo)嘌呤的分子數(shù)占22%，則胸腺嘧啶的分子數(shù)占（ ） A.11% B.22% C.28% D.44%,3.一段多核苷酸鏈中的堿基組成為：35％的A、20％的C、3

9、5％的G、10％的T。它是一段[  ] A．雙鏈DNA  B．單鏈DNA  C．雙鏈RNA  D．單鏈RNA,B,C,5.已知1個(gè)DNA分子中有4000個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有2200個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（ ）A.4000個(gè)和 900個(gè) B.4000 個(gè)和1800個(gè) C.8000個(gè)和 1800個(gè)

10、 D.8000 個(gè)和3600個(gè),C,6． 下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)的結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說(shuō)法正確的是,A．該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體DNA上B．該基因的一條核苷酸鏈中(C＋G)/(A＋T)為3∶2C．DNA解旋酶只作用于①部位，限制性核酸內(nèi)切酶只 作用于②部位,100,100,B,7.若該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m>2n)，則C的個(gè)數(shù)為,(pm/2n)－

11、p,二、 DNA分子的復(fù)制,第18講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,第二課時(shí),（一）“回扣基礎(chǔ)”,(二)DNA復(fù)制的研究方法,(三)DNA半保留復(fù)制的知識(shí)應(yīng)用,親代DNA,有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,解旋后兩條母鏈,游離的4種脫氧核苷酸,ATP,DNA聚合酶,解旋,DNA聚合,半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制,連續(xù)性,,（一）“回扣基礎(chǔ)”,親代,子,例1. [2014·海南，25]關(guān)于核酸生物合成

12、的敘述， 錯(cuò)誤的是(　　)A．DNA的復(fù)制需要消耗能量B．RNA分子可作為DNA合成的模板C．真核生物的大部分核酸在細(xì)胞核中合成D．真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂 前期,D,2．DNA復(fù)制的原料為四種脫氧核苷酸。,√,4．DNA復(fù)制是細(xì)胞增殖的物質(zhì)基礎(chǔ)， 在細(xì)胞周期的分裂期，沒(méi)有DNA的復(fù)制。,×,例2 . 判斷題,5.DNA通過(guò)一次復(fù)制后產(chǎn)生四個(gè)DNA分子,8.單個(gè)脫氧核苷酸在D

13、NA酶的作用下連接合成新的子鏈,×,3.影響酶活性和影響細(xì)胞呼吸的因素都會(huì)影響DNA的復(fù)制,7．DNA復(fù)制時(shí)，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板,1．DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供了精確的模板。,√,√,×,6.體內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解開(kāi)后， 開(kāi)始DNA的復(fù)制,×,√,大腸桿菌,同位素示蹤技術(shù)和離心技術(shù),DNA以半保留的方式復(fù)制,(二)DNA復(fù)制的研究方法,(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程(

14、如圖),,,,,,,15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA(15N/15N),一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(15N/14N),兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(14N/14N),與預(yù)期的相符,DNA以半保留的方式復(fù)制,親代DNA,第一代 DNA,第二代DNA,DNA以半保留的方式復(fù)制,為了更好理解DNA復(fù)制,請(qǐng)同學(xué)們用短直線代表DNA，畫(huà)出上述實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌的一個(gè)15N標(biāo)記的DNA分子在14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制3代的簡(jiǎn)圖

15、。（請(qǐng)用不同顔色的筆表示不同同位素）,,,,,,,,親代,第一代,第二代,第三代 · · ·,無(wú)論DNA復(fù)制多少次，含有原來(lái)母鏈的DNA分子永遠(yuǎn)只有 ，原來(lái)母鏈也永遠(yuǎn)只有 條。,兩個(gè),2,例題2 : 用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中讓其復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為 ，則含有15N的鏈占全部DNA單鏈的比例是,

16、15,15,15,15,15,15,14,14,14,14,14,14,14,14,1/4,1/8,(三)、DNA半保留復(fù)制的知識(shí)應(yīng)用,第一類(lèi)問(wèn)題：放射性元素標(biāo)記親代DNA，求復(fù)制后子代DNA帶有標(biāo)記的比例：,例3.某DNA分子有2000個(gè)脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A︰G︰T︰C＝1︰2︰3︰4，若該分子復(fù)制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是A.200個(gè) B.300個(gè) C.400個(gè) D.800個(gè),C,,第二類(lèi)

17、問(wèn)題：求復(fù)制所需堿基數(shù)量：,復(fù)制N次共需要某堿基數(shù)量,m·(2n－1),第N次所需要某堿基的數(shù)量,m·2n－1,C,例5.女性子宮癌細(xì)胞中最長(zhǎng)的DNA分子可達(dá)36mm，DNA復(fù)制速度約為4μm／min，但復(fù)制過(guò)程的完成僅需4min左右，這主要是因?yàn)椋?）A．邊解旋邊復(fù)制 B．半保留方式復(fù)制 C．有許多復(fù)制起點(diǎn) D．每個(gè)復(fù)制起點(diǎn)雙向復(fù)制,C,【訓(xùn)練1】?如圖1為真核生物染色體上部分DNA分子復(fù)制過(guò)程示

18、意圖，圖2為擬核或質(zhì)粒復(fù)制過(guò)程示意圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)從圖1可以看出，DNA分子復(fù)制是________。(2)真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要的條件是_____ __等，DNA解旋酶的作用是________。(3)圖1生物的DNA復(fù)制方式的意義是________。,多起點(diǎn)、雙向復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制,模板、能量、脫氧核苷酸、酶,打開(kāi)DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵，形成兩條單鏈,提高了復(fù)制速率,（3）將一個(gè)某種

19、噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個(gè)）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因____________________________。,【訓(xùn)練2】2016.新課標(biāo)卷Ⅰ.29(3)(4分),一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到

20、的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記,基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系,___________________,___________,_______,___________,___________,___________,_______________________,_______,____________,_______,1個(gè)或2個(gè),DNA,主要的,有遺傳效應(yīng)的DNA片段,很多個(gè),線性,成千上萬(wàn)個(gè)脫氧核苷酸,遺傳信息,______

21、_____,生物性狀,線粒體、葉綠體,提醒?、賹?duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。②對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，無(wú)染色體。,,×,×,√,[判一判],1．構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等,2．某DNA片段中有100個(gè)脫氧核苷酸，則可能的排列順序?yàn)?100種,3．不同DNA分子攜帶的遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同,4.下

22、列有關(guān)基因的敘述，不正確的是(　　)A．可以準(zhǔn)確地復(fù)制B．能夠儲(chǔ)存遺傳信息C．是4種堿基對(duì)的隨機(jī)排列D．是有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列,答案　C,5.基因是有“遺傳效應(yīng)的”DNA片段，下列哪項(xiàng)不是“遺傳效應(yīng)”的含義(　　)A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn)B．能控制一種蛋白質(zhì)的合成C．能決定一種氨基酸的位置D．能轉(zhuǎn)錄成一種mRNA,答案　C,6．下列有關(guān)染色體、DNA、基因三者關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)A．每條染色體上

23、含有一個(gè)或兩個(gè)DNA，一個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因B．生物的遺傳中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為C．三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的主要遺傳物質(zhì)D．三者都能復(fù)制、分離和傳遞,(3)與生物多樣性的關(guān)系：DNA多樣性決定,蛋白質(zhì)多樣性體現(xiàn),生物多樣性。,2．DNA分子的多樣性與特異性,(1)多樣性：,堿基對(duì)(或脫氧核苷酸對(duì))排列順序的千變?nèi)f化，,(2)特異性：,每個(gè)DNA分子的堿基對(duì)的排列順序是特定的。,1.下列敘述中不正確的是（　　）

24、A.DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性取決于4種堿基配對(duì)方式的多樣性B.生物界的豐富多彩，起決定作用的是DNA的多樣性C.體現(xiàn)生物界多樣性的是蛋白質(zhì)的多樣性D.沒(méi)有RNA的多樣性，就沒(méi)有蛋白質(zhì)的多樣性,A,判斷下列有關(guān)基因的說(shuō)法是否正確,1、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（ ）2、基因的脫氧核苷酸序列就代表遺傳信息（ ）3、基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位（ )4、基因是染色體的一個(gè)片斷（ ）5、每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)