高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第3章 基因的本質(zhì) 第2、3、4節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) 復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修3

《高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第3章 基因的本質(zhì) 第2、3、4節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) 復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第3章 基因的本質(zhì) 第2、3、4節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) 復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修3（54頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2、3、4節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段答案：答案： 沃沃森和克里克森和克里克 脫氧核苷酸脫氧核苷酸 A、T、C、G 答案： 反向平行 脫氧核糖 磷酸 堿基 氫鍵 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 答案：DNA初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和堿基(A、T、G、C 4種)答案： 堿基互補(bǔ)配對(duì) 堿基互補(bǔ)配對(duì) 雙螺旋結(jié)構(gòu) 間期 減數(shù)第一次分裂 DNA分子的兩條鏈 4種游離的脫氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 答案： 2個(gè) 邊解旋邊復(fù)制 雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 連續(xù)性 基因突變 議一議：DNA復(fù)制的場(chǎng)所有哪些？如何證明DNA分子的半保留復(fù)制？答案：(1)

2、DNA復(fù)制的場(chǎng)所：真核細(xì)胞：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體。原核細(xì)胞：擬核、細(xì)胞質(zhì)(如質(zhì)粒的復(fù)制)。(2)用同位素示蹤法和離心技術(shù)可證明DNA分子的半保留復(fù)制。 答案： 遺傳效應(yīng) 多 遺傳信息 排列順序 堿基排列順序 特定的排列 DNA歸納：你是否能用圖解的形式表示染色體、DNA、基因、蛋白質(zhì)及性狀的關(guān)系。答案： 1DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(選學(xué))(人民教育版) 2基因的現(xiàn)代含義(中國(guó)地圖版)在認(rèn)識(shí)基因功能的同時(shí)，人們還在不斷地探索基因的化學(xué)本質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為每一個(gè)結(jié)構(gòu)基因是一段連續(xù)的DNA序列，一定的DNA序列對(duì)應(yīng)著一定的氨基酸序列。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)真核生物的基因的編碼序列在DNA分子

3、上不是連續(xù)排列的，而是被不編碼的序列隔開(kāi)，稱為斷裂基因。其中的編碼序列稱為外顯子，非編碼序列稱為內(nèi)含子。斷裂基因往往有一些交替存在的內(nèi)含子和外顯子結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的基因概念認(rèn)為基因是互不沾染、單個(gè)分離的實(shí)體。但是，在許多原核生物和一些真核生物中卻發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)基因共用一段重疊的核苷酸序列的現(xiàn)象，這就是重疊基因。絕大多數(shù)基因在染色體上的位置是固定的，但有些基因在染色體上的位置可以移動(dòng)，這類基因稱為可動(dòng)基因，也叫做轉(zhuǎn)座因子。可以通過(guò)某種方式從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)位置。 1. 某一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代后，請(qǐng)進(jìn)行結(jié)果分析。【提示】 結(jié)果如下表：DNA的分子

4、總數(shù)：2n2原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)有何不同？【提示】 基因都是由編碼區(qū)(編碼氨基酸)和非編碼區(qū)(調(diào)控編碼區(qū)表達(dá)的核苷酸序列)組成，在編碼區(qū)上游的非編碼區(qū)中最重要的部位是與RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。原核基因的編碼區(qū)是連續(xù)的，而真核基因的編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的，由編碼氨基酸的外顯子和不具編碼作用的內(nèi)含子組成，因此在基因結(jié)構(gòu)中直接編碼氨基酸的核苷酸序列占的比例很小。 1DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA分子的組成 2平面結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)(1)配對(duì)的堿基，A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。CG比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；(2)脫氧核苷酸聚合形成長(zhǎng)鏈的過(guò)程中產(chǎn)生水，即脫氧核苷酸DNAH2

5、O；(3)DNA分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)記為5種元素，4種堿基(脫氧核苷酸)，3種小分子，2條長(zhǎng)鏈，1個(gè)雙螺旋；(4)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)；(5) 之間的數(shù)量關(guān)系1 1 1；(6)和之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用限制性內(nèi)切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接；(7)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂；(8)每個(gè)脫氧核糖連接著2個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接；(9)若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3nm。 3堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論 (1)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子形成堿基對(duì)時(shí)， A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 (

6、2)推論： 規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，AT、CG、AG CT，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。 規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基和(如AT或 CG)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中該種比例的比值。規(guī)律三：在DNA雙鏈中一條單鏈的 的值與另一條互補(bǔ)單鏈的 的值互為倒數(shù)關(guān)系。規(guī)律四：DNA雙鏈中，一條單鏈的 的值，與另一條互補(bǔ)鏈的 的值是相等的，也與整個(gè)DNA分子中的的值是相等的。綜合規(guī)律三四可簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”4DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性：空間結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。位于外側(cè)的基本骨架一定是由磷酸和脫氧核糖交替連接形成的，不會(huì)改變；

7、兩條鏈間的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式穩(wěn)定不變，總是A與T、G與C配對(duì)。堿基對(duì)及其側(cè)鏈基團(tuán)對(duì)維持DNA分子的空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有著重要的作用。(2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)目有差異，排列順序多種多樣。若某一個(gè)DNA分子由n個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成，則可代表的遺傳信息就有4n種。(3)特異性：每一種DNA分子都有特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。 1在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T是通過(guò)下列哪種結(jié)構(gòu)連接起來(lái)的()A氫鍵B脫氧核糖磷酸脫氧核糖C肽鍵D磷酸脫氧核糖磷酸解析：組成DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，1分子脫氧核苷酸由1分子磷酸，1分子含氮堿基和1分子脫氧核糖組成，其連接方式如圖所

8、示：含氮堿基連接在脫氧核糖的“1”號(hào)碳原子上，因此DNA單鏈中，相鄰堿基的連接應(yīng)含有兩個(gè)脫氧核糖，應(yīng)選B。答案：B 2下列對(duì)雙鏈DNA分子的敘述，哪項(xiàng)是不正確的()A若一條鏈G的數(shù)目為C的2倍，則另一條鏈G的數(shù)目為C 的0.5倍B若一條鏈A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈A和T的數(shù)目也相等C若一條鏈的A T G C1 2 3 4，則另一條鏈相應(yīng)堿基比為2 1 4 3D若一條鏈的G T1 2，另一條鏈的C A2 1解析：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在DNA雙鏈分子中，A1T2，T1A2，G1C2，C1G2，所以A、B、C項(xiàng)都是正確的。而D項(xiàng)中，若一條鏈的G T1 2，另一條鏈C A2 1是錯(cuò)誤的，C A1

9、2才是正確的。答案：D 1DNA分子的復(fù)制概念以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過(guò)程時(shí)期體細(xì)胞：有絲分裂的間期原始生殖細(xì)胞：減數(shù)第一次分裂的間期條件模板：親代DNA分子的2條鏈原料：4種游離的脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等合成子鏈合成子鏈母鏈、子鏈組成雙螺旋結(jié)構(gòu)過(guò)程邊解旋邊復(fù)制：解旋合成子鏈 母鏈、子鏈組成雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)半保留復(fù)制：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈(模板鏈)結(jié)果一個(gè)DNA分子形成了兩個(gè)DNA分子意義保持了遺傳信息的連續(xù)性特別提醒：復(fù)制的準(zhǔn)確性取決于DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確模板。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。復(fù)

10、制簡(jiǎn)記：“1個(gè)主要場(chǎng)所(細(xì)胞核)，2種時(shí)期，3步過(guò)程，4個(gè)條件”。單鏈上的磷酸二酯鍵，可以被限制性內(nèi)切酶切斷，也可用DNA連接酶復(fù)原。堿基對(duì)之間的氫鍵，可用解旋酶斷開(kāi)，也可升溫?cái)嗔?，適宜條件下可自動(dòng)復(fù)原。2DNA分子復(fù)制問(wèn)題的有關(guān)計(jì)算若取一個(gè)全部被15N標(biāo)記的DNA分子(0代)。轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)若干代，其結(jié)果分析如下表：世代DNA分子的特點(diǎn)DNA中脫氧核苷酸的特點(diǎn)分子總數(shù)細(xì)胞中的DNA分子離心后在試管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈總數(shù)不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比只含15N的分子含14N、15N的雜種分子只含14N的分子含15N的鏈含14N的鏈01全在下部100

11、21012全在中部010424中部，上部0838中部，上部016n2n 中部，1 上部0(或 )1 2n11子代DNA分子中，含14N的有2n個(gè)，只含14N的有(2n2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)，占總數(shù)比例為 子代DNA分子的鏈中：總鏈數(shù)2n22n1條。含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條，占總數(shù)比例 。做題時(shí)，應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n1)個(gè)。3在進(jìn)行基因工程時(shí)，已經(jīng)得到一個(gè)目的基因 要人工復(fù)制，使數(shù)量增多，需要的復(fù)制條件是()CTAGGGC或GA

12、TCCCG模板鏈含A、U、C、G堿基的核苷酸含A、T、C、G堿基的核苷酸核糖脫氧核糖酶ATP磷酸蛋白質(zhì)A BC D解析：DNA復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。答案：D 4(2010濱州模擬)某DNA分子共有a個(gè)堿基，其中含胞嘧啶m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制3次需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為()A7(am) B8(am)C D8(2am)解析：本題考查DNA分子中堿基計(jì)算和DNA復(fù)制特點(diǎn)，即半保留復(fù)制。第一步計(jì)算出該DNA分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目：CT ，Cm，所以T m；第二步計(jì)算出連續(xù)復(fù)制3次所需的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目：(231) 7 。答案：C關(guān)系內(nèi)容基因與脫氧核苷酸基因的基

13、本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體圖示特別提醒：對(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。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，沒(méi)有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。 5對(duì)染色體、DNA、基因三者關(guān)系的敘述中，錯(cuò)誤的是()A每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA，DNA分子上含有 多個(gè)基因B都能復(fù)制、分離和傳遞，且三者行為一致C三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)D在生物的傳宗接代中，染色體的行為決定著DNA

14、和基因的行為解析：染色體中的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案：C 【例1】根據(jù)DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，回答下列問(wèn)題：(1)分析這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA分子的基本骨架是由_和_交替連接而成。DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)_連接成堿基對(duì)，并且遵循_原則。而且_堿基對(duì)越多，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。(2)_決定了該DNA分子的特異性，DNA分子中堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，決定了DNA分子結(jié)構(gòu)的_。本題考查對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)及其特性的理解。答案：(1)磷酸脫氧核糖氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)C與G(2)堿基對(duì)的特定的排列順序多樣性【例2】(2009江蘇卷，12)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

15、)A圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的B圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶D真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率思路點(diǎn)撥：本題以DNA的復(fù)制知識(shí)為背景，主要考查考生獲取信息的能力。由圖可看出，此段DNA有三個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)并不是同時(shí)開(kāi)始復(fù)制的；由圖中的箭頭方向可知，DNA分子是雙向復(fù)制的；半保留復(fù)制的模式可以保持前后代的遺傳穩(wěn)定性，多起點(diǎn)復(fù)制可以大大提高了復(fù)制效率；DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶、DNA聚合酶等的催化。自主解答：自主解答：_答案：答案：A命題探新：DNA復(fù)制起始點(diǎn)問(wèn)題，在中學(xué)教材中并沒(méi)有涉及。本題背景來(lái)源于高校教材，旨在考

16、查考生獲取信息的能力。命題的新穎之處，在于巧妙地在中學(xué)教材和大學(xué)教材中成功地鋪架起一座橋梁，使考生應(yīng)用已有的知識(shí)，結(jié)合圖示信息就可以正確作答，可謂題在書(shū)外，又在書(shū)內(nèi)?！纠?】某雙鏈DNA分子含有400個(gè)堿基，其中一條鏈上A T G C1 2 3 4。則有關(guān)該DNA分子的敘述，錯(cuò)誤的是()A該DNA分子的一個(gè)堿基改變，不一定會(huì)引起子代性狀的改變B該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸 180個(gè)C該DNA分子中4種含氮堿基A T G C3 3 7 7D該DNA分子中的堿基排列方式共有4200種思路點(diǎn)撥：由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，該DNA分子的一個(gè)堿基改變，不一定會(huì)引起子代性狀的改變。該D

17、NA分子中一條鏈上A T G C1 2 3 4，因此整個(gè)DNA分子中AT的比例是3/10，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A和T所占的比例均是15%，整個(gè)DNA分子共有A60個(gè)，該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，得到4個(gè)DNA分子，其中共需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸180個(gè)。同理可推，整個(gè)DNA分子中G和C所占比例均是35%，該DNA分子中4種含氮堿基A T G C3 3 7 7。含400個(gè)堿基的DNA在不考慮每種堿基比例關(guān)系的情況下，可能的堿基排列式共有4200種，但因該DNA堿基數(shù)是比例已確定，故堿基排列方式肯定少于4200種。自主解答：自主解答：_答案：答案：DDNA復(fù)制方式的探究探究DNA復(fù)制是半保留復(fù)制

18、還是全保留復(fù)制，可用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心處理技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后DNA分子在試管中的位置即可確定復(fù)制方式。 【例】(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))某校一個(gè)生物活動(dòng)小組要進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。對(duì)生 物學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，也是研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。 這個(gè)小組借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)有關(guān)DNA復(fù)制的方式進(jìn)行探索，有人認(rèn)為DNA是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為DNA是半保 留復(fù)制。為了證明這兩種假設(shè)，這個(gè)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)程 序，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA。用某種離心方法

19、分離得到的結(jié)果如上圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上。第二步：將親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代()。請(qǐng)分析：如果DNA位于_帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNA位于_帶位置，則是半保留復(fù)制。第三步：為了進(jìn)一步驗(yàn)證第二步的推測(cè)結(jié)果，將親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上再連續(xù)繁殖一代()。請(qǐng)分析：如果DNA位于_帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNA位于_帶位置，則是半保留復(fù)制。(2)有人提出：第一代()的DNA用解旋酶處理后再離心，就能直接判斷DNA的復(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占 ，則一定為半保留復(fù)制。你認(rèn)為這同學(xué)說(shuō)法是否正確？_。原因是_。思路點(diǎn)撥：如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N15N的DNA分子的兩個(gè)子代DNA分子是：一個(gè)15N15N，一個(gè)14N14N，其在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N15N的DNA分子的兩個(gè)子代DNA分子都是15N14N，其在離心管中分布的位置全部在中帶。自主解答：_ 答案：(1)1/2重和1/2輕全中1/4重和3/4輕1/2中和1/2輕(2)不正確無(wú)論半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，如果研究DNA鏈的情況，結(jié)果是一致的，無(wú)法區(qū)分