1、DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)高考目標(biāo)：DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過(guò)程、特點(diǎn)DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)高考目標(biāo)：一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1DNA分子的構(gòu)成脫氧核苷酸A、G、C、T反向平行脫氧核糖堿基 堿基互補(bǔ)配對(duì)考點(diǎn)一：DNA分子的結(jié)構(gòu)、特性及基因的本質(zhì)一、DNA分子的結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸A、G、C、T反向平行脫氧核糖（1）DNA分子的基本組成單位脫氧核苷酸DNA分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因本質(zhì)一輪復(fù)習(xí)-PPT課件(2)DNA分子的構(gòu)成脫氧核苷酸之間脫水縮合形成磷酸二酯鍵，連接成脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈，兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈之間通過(guò)堿基對(duì)之間的氫鍵形成典型的雙螺旋結(jié)構(gòu)。如圖：(2)DN

2、A分子的構(gòu)成2DNA分子的結(jié)構(gòu)圖解熟記DNA的分子結(jié)構(gòu)五(種元素)、四(種堿基或脫氧核苷酸)、三(種物質(zhì)或小分子)、二(條長(zhǎng)鏈)、一(種雙螺旋結(jié)構(gòu))2DNA分子的結(jié)構(gòu)圖解熟記DNA的分子結(jié)構(gòu)(3)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(AT、TA、CG、GC)。注意(1)在每個(gè)DNA片段的兩端，有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)(5端)和2個(gè)游離的羥基(OH)(3端)。(2)脫氧核苷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)磷酸數(shù)含氮堿基數(shù)1111。(3

3、)兩個(gè)核苷酸的磷酸和脫氧核糖之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵,用相關(guān)酶處理后水解可切斷，用相關(guān)酶處理可脫水連接。(3)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(4)堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。(5)每個(gè)脫氧核糖(除兩端外)連接著2個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接。(6)配對(duì)的堿基，A與T之間形成2個(gè)氫鍵,G與C之間形成3個(gè)氫鍵,CG對(duì)占比例越大,DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。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。(4)堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂2DNA分子特性(1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(2)多樣性：堿基

4、對(duì)多種多樣的排列順序。提醒若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對(duì)數(shù)。(3)特異性：每種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。2DNA分子特性3DNA分子本質(zhì)注意(1)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。(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，并不與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體?；虻幕窘M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，基因間有非基因區(qū)域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

5、體3DNA分子本質(zhì)注意(1)對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是(2013高考廣東卷)1953年Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于()證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)確定DNA是染色體的組成成分發(fā)現(xiàn)DNA如何儲(chǔ)存遺傳信息為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ)ABCDD(2013高考廣東卷)1953年Watson和Crick構(gòu)(2009高考廣東卷)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(雙選)()ADNA分子由4種脫氧核苷酸組成BDNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C堿基與磷酸基相連接D磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架AD(2009高考廣東卷)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(201

6、4浙江溫州十校聯(lián)考)下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的描述正確的是()A和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，的形成需要連接酶DDNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息D(2014浙江溫州十校聯(lián)考)下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是(雙選)()A一般雙鏈DNA分子含有四種脫氧核苷酸B每個(gè)堿基分子上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)脫氧核糖C每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)磷酸數(shù)脫氧核糖數(shù)D一段雙鏈DNA分子中含有40個(gè)胞嘧啶，就會(huì)同時(shí)含有40個(gè)腺嘌呤AC下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是(雙選)()AC(2013高考海南卷)甲

7、(ATGG)是一種單鏈DNA片段，乙是該片段的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，丙(APPP)是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的一種底物。下列敘述錯(cuò)誤的是()A甲、乙、丙的組分中均有糖 B甲乙共由6種核苷酸組成C丙可作為細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì) D乙的水解產(chǎn)物中含有丙D(2013高考海南卷)甲(ATGG)是一種單鏈DNA片段，從分子水平上對(duì)生物體具有多樣性或特異性的分析，正確的是(雙選) ()A堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子基因的多樣性B堿基對(duì)特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子基因的特異性C一個(gè)含2 000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列方式就有42 000種D人體內(nèi)控制珠蛋白的基因由1 700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)

8、可能的排列方式有41 700種AB從分子水平上對(duì)生物體具有多樣性或特異性的分析，正確的是(雙選(2013高考上海卷)在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C,6個(gè)G,3個(gè)A,7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè),代表氫鍵的連接物若干,脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則()A能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸B所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì)C能搭建出410種不同的DNA分子模型D能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段D(2013高考上海卷)在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4考點(diǎn)二：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及相關(guān)計(jì)算1堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿

9、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。2堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的推論(1)規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，AT、CG，則AGCT，即“嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)”。注意 (AT)與(CG)不一定相等，而且一般都不相等。也可以得到ACGT?？键c(diǎn)二：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及相關(guān)計(jì)算1堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(2)規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和(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中該種堿基比例的比值。簡(jiǎn)記為“配對(duì)的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。由圖知：A1T1G1C1mA2T2G2C2

10、m，整個(gè)雙鏈DNA上的堿基總數(shù)為2m。因?yàn)锳1T2、T1A2，(2)規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和(如AT注意在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。注意在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。注意綜合規(guī)律三四可簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”注意綜合規(guī)律三四可簡(jiǎn)記為“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”DNA分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因本質(zhì)一輪復(fù)習(xí)-PPT課件在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤占?jí)A基總數(shù)的()A24% B22% C26% D23%A在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目

11、的54注意認(rèn)為關(guān)于DNA分子的計(jì)算規(guī)律適合所有的DNA分子DNA分子相關(guān)堿基互補(bǔ)配對(duì)演繹出來(lái)的各種計(jì)算公式是有前提條件的，其前提條件必須確認(rèn)為“雙鏈DNA分子”才成立，否則不成立。判定如下:(1)雙鏈DNA分子中AT、GC,若出現(xiàn)AT或GC可肯定不是雙鏈DNA。(2)若出現(xiàn)“嘌呤嘧啶”則可肯定不是雙鏈DNA分子,可能為“RNA”、“單鏈DNA”或“DNARNA”。DNA分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因本質(zhì)一輪復(fù)習(xí)-PPT課件半保留考點(diǎn)三：DNA分子的復(fù)制半保留考點(diǎn)三：DNA分子的復(fù)制探究DNA的復(fù)制方式1理論歸納：關(guān)于DNA復(fù)制方式的探究，充分體現(xiàn)了假說(shuō)演繹法，即在克里克假說(shuō)的基礎(chǔ)上，通過(guò)演繹推理，最終通

12、過(guò)實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。2實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌。3實(shí)驗(yàn)方法：放射性技術(shù)和技術(shù)。4實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以 的方式復(fù)制。5實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(見(jiàn)下圖)(1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。(4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。同位素標(biāo)記離心半保留探究DNA的復(fù)制方式同位素標(biāo)記離心半保留DNA分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因本質(zhì)一輪復(fù)習(xí)-PPT課件6實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(見(jiàn)上圖)(1) (密度最大)：15N標(biāo)

13、記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。(2) (密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。7實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與預(yù)期的相符。(見(jiàn)上圖)(1)立即取出提取DNA離心全部重帶(15N/15N)。(2)繁殖一代后取出提取DNA離心全部中帶(14N/15N)。(3)繁殖兩代后取出提取DNA離心1/2輕帶、1/2中帶。8實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。重帶中帶6實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(見(jiàn)上圖)重帶中帶2DNA的復(fù)制(1)概念：以_為模板，合成子代DNA的過(guò)程。(2)

14、時(shí)間：上述過(guò)程發(fā)生在_。(3)條件及過(guò)程：第一步是解旋，需要_和消耗能量。第二步是合成子鏈,需要_、_為原料，_為模板，消耗能量。第三步是形成子代DNA。DNA兩條鏈 有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期解旋酶DNA聚合酶4種脫氧核苷酸解旋的DNA雙鏈2DNA的復(fù)制DNA兩條鏈 (4)特點(diǎn)：DNA復(fù)制具有_特點(diǎn)。邊解旋邊復(fù)制。(5)意義：使_從親代傳給子代，保持了遺傳信息的_。注意大腸桿菌DNA復(fù)制的場(chǎng)所：擬核和細(xì)胞質(zhì)(質(zhì)粒)；人體DNA復(fù)制的場(chǎng)所：細(xì)胞核和線粒體內(nèi)。連續(xù)性半保留復(fù)制遺傳信息(4)特點(diǎn)：連續(xù)性半保留復(fù)制遺傳信息1DNA復(fù)制的歸納真核細(xì)胞：主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間

15、期(注意細(xì)胞質(zhì)中的DNA復(fù)制是相對(duì)獨(dú)立的)原核細(xì)胞：主要在細(xì)胞分裂的過(guò)程中(注意質(zhì)粒的復(fù)制相對(duì)獨(dú)立)場(chǎng)所真核細(xì)胞：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體原核細(xì)胞：擬核、細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))1DNA復(fù)制的歸納真核細(xì)胞：主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次親代DNA的兩條鏈原料4種游離的脫氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)：提供精確的模板堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：確保復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤過(guò)程解旋子鏈的合成子代DNA分子的形成特點(diǎn)半保留復(fù)制；邊解旋邊復(fù)制意義遺傳信息的傳遞，使物種保持相對(duì)穩(wěn)定和延續(xù)；由于復(fù)制差錯(cuò)而出現(xiàn)基因突變，從而為進(jìn)化提供了原材料模板親代DNA的兩條鏈原料4種游離的脫氧核苷酸能量

16、ATP酶解旋酶注意(1)子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。(2)影響細(xì)胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復(fù)制。(3)體外也可進(jìn)行，即PCR擴(kuò)增技術(shù)，除滿足上述條件外，還應(yīng)注意溫度、pH的控制及引物的加入以及選擇適合體外條件的酶。（4）認(rèn)為堿基對(duì)的種類為兩種堿基互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系是AT、TA、CG、GC。但是AT、TA不是相同的堿基對(duì)，因?yàn)槊總€(gè)堿基對(duì)的一個(gè)堿基在一個(gè)單鏈上，以這條單鏈作為模板進(jìn)行DNA分子的復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄，情況并不相同。注意(1)子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合2DNA復(fù)制過(guò)程中的計(jì)算(1)計(jì)算子代DNA分子數(shù)和單鏈數(shù)由于DN

17、A分子的復(fù)制是一種半保留復(fù)制方式，一個(gè)DNA分子連續(xù)進(jìn)行n次復(fù)制，可形成2n個(gè)子代DNA，其中只有2個(gè)DNA分子含有最初親代的母鏈。不含母鏈的DNA分子數(shù)為(2n2)個(gè)。圖解如下：2DNA復(fù)制過(guò)程中的計(jì)算子代DNA分子數(shù)：2n個(gè)。無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)。含14N的有2n個(gè)，只含14N的有(2n2)個(gè)，應(yīng)注意看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n22n1條。無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。含14N的鏈數(shù)是(2n12)條。子代DNA分子數(shù)：2n個(gè)。(2)計(jì)算復(fù)制過(guò)程中原料用量假設(shè)一個(gè)DNA 分子中有a個(gè)某種脫氧核苷酸(A、G、C、T)，該DNA分子復(fù)

18、制n次及第n次復(fù)制需要細(xì)胞提供的游離的該種脫氧核苷酸的數(shù)目計(jì)算如下：復(fù)制n次，則共需加入含該堿基的脫氧核苷酸為a(2n1)個(gè)，因?yàn)樽畛跤H代DNA分子做模板不需要原料；第n次復(fù)制時(shí)所需含該堿基的脫氧核苷酸為a(2n1)a(2n11)a2n1。(2)計(jì)算復(fù)制過(guò)程中原料用量復(fù)制n次，則共需加入含該堿基的脫(2014惠州調(diào)研)用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的雙鏈DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè)C含有14N的DNA分子占7/8D復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子C(2014惠州調(diào)研)用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的雙鏈D 某DNA分子含m對(duì)堿基，其中腺嘌呤有p個(gè)。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時(shí)所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中,錯(cuò)誤的是()A在第一次復(fù)制時(shí)，需要(mp)個(gè)B在第二次復(fù)制時(shí)，需要2(mp)個(gè)C在第n次復(fù)制時(shí)，需要2n1(mp)個(gè)D在n次復(fù)制過(guò)程中，總共需要2n(mp)個(gè)D 某DNA分