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第18讲 DNA分子结构 DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段,第六单元 遗传的物质基础,考纲考频 1DNA分子结构的主要特点 (3年4考) 2.DNA分子的复制 (3年6考) 3.基因的概念 (3年0考),第六单元 遗传的物质基础,一、DNA分子的结构,巧记 借图记忆 “3”三种物质：、。 “4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸。 “5”五种元素：含C、H、O；一定含P；一定含N。,半保留,放射性同位素,2过程,有丝分裂的间期,脱氧核苷酸,完全相同,解旋,双螺旋结构,碱基互补配对,遗传信息,遗传信息,思考:大肠杆菌和人体内DNA复制的场所分别是什么？ 提示：大肠杆菌：拟核和细胞质(质粒)；人体：细胞核和线粒体内。 三、基因有遗传效应的DNA片段,1据图写出基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_排列。 2将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上： a染色体、b.DNA、c.基因、d.脱氧核苷酸。 3基因的实质：具有_片段。,线性,遗传效应的DNA,11953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是( ) ADNA分子由两条反向平行的链组成 B脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 C碱基对构成DNA分子的基本骨架 D两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 解析:DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列构成的。,C,B,解析： DNA的复制过程是边解旋边复制。,B,4遗传信息是指( ) A有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B核苷酸 C氨基酸序列 D脱氧核苷酸 解析：DNA是主要的遗传物质，其脱氧核苷酸的排列顺序就包含着遗传信息。实质上遗传信息就是基因的脱氧核苷酸序列。,A,考点一 DNA分子的结构特点及相关计算,考点二 以半保留复制为基础,考查DNA复制的过程及相关计算,考 点 一 DNA分子的结构特点及相关计算,1分析DNA分子结构模型，探究以下问题 (1)若a是腺嘌呤(A)，则b为_；若a是鸟嘌呤(G)，则b为_；若a是胸腺嘧啶(T)，则b为_；若a是胞嘧啶(C)，则b为_。,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,(2)DNA分子中、 、之间的数量比为_。 (3)除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着_个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有_个。 (4)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“_”相连接。 (5)若碱基对为n，则氢键数为_；若已知碱基A有m个，则氢键数为_。 (6)DNA初步水解产物是_，彻底水解产物是_。,111,2,2,脱氧核糖磷酸脱氧核糖,2n3n,3nm,脱氧核苷酸,磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,2从上述分析中思考DNA分子的结构特点 (1)稳定性：DNA中_交替连接的方式不变，两条链间_的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中_多种多样。 (3)特异性：每种DNA有区别于其他DNA的特定的_。,脱氧核糖和磷酸,碱基互补配对,碱基的排列顺序,碱基排列顺序,深度思考 1.画出两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键(用虚线表示)，可用哪种酶使之断裂？ _ 2.使碱基对中氢键断开的方式有哪些？ _ 3.等位基因D、d本质不同，其根本原因是什么？ _ 4.噬菌体(遗传物质DNA)一般来说不如SARS病毒(遗传物质为RNA)易发生突变，请分析其主要原因是什么？ _,提示：1.如图。限制性核酸内切酶。 2解旋酶及加热断裂。 3D和d基因的碱基对的排列顺序不同。 4噬菌体遗传物质DNA为双链，较稳定，不易发生基因突变，SARS含有的遗传物质RNA为单链,不稳定,易发生突变。,1如图为DNA分子结构示意图，下列有关该图的描述，正确的是( ) A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C当DNA复制时，的形成需要连接酶 DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,D,解析：为磷酸，为脱氧核糖，为含氮碱基(胞嘧啶),其中与交替连接,构成了DNA分子的基本骨架，A错误。组成的实际上包含了上一个核苷酸的磷酸基团、下一个核苷酸的脱氧核糖和碱基，因此，并非一个完整的脱氧核苷酸，B错误。当DNA复制时，的形成不需要连接酶，可由碱基互补配对直接形成，C错误。,解析：碱基的排列方式应少于4100种，含有2个游离的磷酸。,B,考点二 以半保留复制为基础,考查DNA复制的过程及相关计算,1复制方式：_复制。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。 2过程特点：_。 3影响DNA复制的外界条件,半保留,边解旋边复制,酶,ATP,4DNA复制的准确性 (1)一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因：DNA具有独特的_，能为复制提供精确的模板；通过_，保证了复制能够准确地进行。 (2)在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发_。,双螺旋结构,碱基互补配对,基因突变,深度思考 1.研究DNA半保留复制，通常采用什么技术手段？ _ 2.将DNA为15N标记的大肠杆菌放在含14N的培养基中培养到第二代，请在图中标出第二代 DNA的位置 _ 3.请你在下面框图中画出某亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物模式图。,4下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。 请分析：DNA复制时只有1个起点开始吗？若多个起点，同时开始的吗？ _,提示：1.放射性同位素示踪技术。 2. 3. 4多个起点。不同时。,3(2015广东十校第一次联考)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是( ) A解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP BDNA分子复制的方式是半保留复制 CDNA分子的复制需要引物，且两条子链的合成方向是相反的 D因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成两条子链的碱基序列是完全一致的,D,解析：解旋酶能打开双链间的氢键，需要消耗ATP,A正确；DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链，这种方式叫做半保留复制，B正确；DNA分子是反向平行的，而复制的时候只能是从子链的5端向3端延伸，所以两条子链合成方向相反，C正确；DNA复制遵循碱基互补配对原则，因为是以解开的每一条母链为模板，所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的，D错误。,解析：DNA复制为半保留复制，子代每个DNA的两条链，一条来自母链，一条是新合成的子链。由题可知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40(241)600(个)。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，可形成16个DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%。,B,方法技巧 DNA分子复制的有关计算方法 DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下： (1)子代DNA分子数：2n 无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。 含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。,(2)子代DNA分子的总链数：2n22n1 无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 含14N的链是(2n12)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代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种脱氧核苷酸为m(2n1)个。 若进行第n次复制，则需消耗游离的该种脱氧核苷酸为m(2n1)个。,易错点1 计算时，乱套公式而出错 点拨 用DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式时是有前提条件的，其前提条件必须确认为“双链DNA分子”才成立，否则不成立。判定如下：双链DNA分子中AT、GC，若出现AT或GC可肯定不是双链DNA分子。若出现“嘌呤嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子，可能为“RNA”、“单链DNA”或“DNARNA”。,易错点2 对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透 点拨 只要亲代细胞所有DNA均标记且只复制1次，产生子代DNA分子全带放射性，不管有丝分裂一次产生2个子细胞还是减数分裂连续分裂2次产生4个子细胞。 易错点3 对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清 点拨 第n次复制是所有DNA只复制一次所需碱基数目；n次复制是指由原来的DNA分子复制n次，所需碱基数目。,1判断下列有关DNA结构的叙述 (1)(2014江苏卷T4C)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。( ) (2)(2014全国课标卷 T5C)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。( ) (3)(2012江苏卷T2C)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。( ) (4)(2010江苏卷T1D)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。 ( ),2判断下列有关DNA复制的叙述 (1)(2014全国课标卷 T5B)植物细胞的线粒体和叶绿 体中均可发生DNA的复制。( ) (2)(2013海南卷T4A)DNA复制需要消耗能量。( ) (3)(2011海南卷T25C)核酸生物大部分核酸在细胞核中合成。( ) (4)(2011上海卷T16A)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。( ) (5)(2010广东卷T4C)DNA复制就是基因表达的过程。( ),
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