第18講DNA分子的結構、復制與基因的本質（一輪復習）沃森和克里克于1953年在《NATURE》雜志上發(fā)表的論文自主學習深度學習創(chuàng)設情境遷移應用一、DNA分子的結構科學家貢獻威爾金斯和富蘭克林查哥夫沃森和克里克任務1、根據(jù)視頻教材P47-48，完成DNA分子結構的探索歷程DNA的X射線衍射圖譜提出堿基A的量總是等于T的量，C的量總是等于G的量提出了DNA分子的雙螺旋結構模型自主學習深度學習創(chuàng)設情境遷移應用任務2、從DNA分子的組成元素開始構建含有4種堿基對的DNA分子片段平面模型，并總結DNA分子的結構特點?；窘M成元素:____________等基本組成物質:磷酸、___________、_________基本組成單位:______________DNA單鏈:脫氧核苷酸長鏈DNA雙鏈:________結構。C,H,O,N,P脫氧核糖含氮堿基脫氧核糖核苷酸雙螺旋自主學習深度學習創(chuàng)設情境遷移應用APCPTPGPTPAPGPCP外側：

交替連接，構成基本骨架，并按

方式排列成兩條脫氧核苷酸鏈；內側：兩條鏈上的堿基通過

連成

，遵循______________原則（A

,G

）磷酸、脫氧核糖反向平行氫鍵堿基對＝T≡C堿基互補配對5’3’5’3’生物大分子的基本骨架：碳鏈生物膜的基本骨架:磷酸雙分子層細胞骨架：蛋白質纖維1．一個雙鏈DNA分子片段中有幾個游離的磷酸基團，位置如何？2．雙鏈DNA中堿基之間是如何連接的？

一條鏈上的脫氧核苷酸之間又是如何連接的？APCPTPGPTPAPGPCP

①通過氫鍵連接成堿基對，

②通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連的。3．DNA初步水解的產(chǎn)物和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？4種脫氧核苷酸RNA分子?1個4.DNA分子中是否所有的脫氧核糖都連接著2個磷酸基團？否！線粒體、葉綠體、擬核處DNA有___個游離的磷酸基團

（DNA為裸露的環(huán)狀）（一個或兩個）2個，分別位于DNA分子的兩端。0※深度思考磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基APCPTPGPTPAPGPCP外側基本骨架穩(wěn)定不變內側堿基互補配對原則不變穩(wěn)定性內側的堿基對的排列順序是千變萬化的（遺傳信息）多樣性特定個體的DNA有其特定的堿基排列順序特異性DNA分子的特性4n外側外側內側由n個堿基對組成的DNA分子有

種人體內控制β-珠蛋白的基因由1700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有

種1自主學習深度學習創(chuàng)設情境遷移應用任務3、完善染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關系圖解染色體DNA是主要的

。蛋白質DNA基因脫氧核苷酸每個DNA分子含有

個基因基因是有

的DNA片段（本質）基因在染色體上呈

?；蚴?/p>

的基本單位染色體是DNA的

。（DNA的載體還有

和

等）每條染色體含有

個DNA分子每個基因含有

個脫氧核苷酸脫氧核苷酸（堿基）的

代表遺傳信息。主要載體線粒體葉綠體1個或2遺傳物質多遺傳效應線性排列決定生物性狀成千上萬排列順序

【遷移應用1】如圖為某同學在學習了DNA分子的結構后畫的含有2個堿基對的DNA分子片段(其中“○”代表磷酸基團)，請糾錯：①五碳糖應為脫氧核糖；②堿基不含尿嘧啶(U)；③磷酸與磷酸之間無化學鍵的連接，磷酸應與脫氧核糖交替連接。

【遷移應用2】某真核生物DNA片段的結構示意圖如下,下列敘述正確的是（）

A．①的形成需要DNA聚合酶催化B．②表示腺嘌呤核糖核苷酸C．③的形成只能發(fā)生在細胞核D．若a鏈中A+T占48%，則DNA分子中G占26%D※解題心得DNA分子中堿基數(shù)量的計算規(guī)律沃森和克里克的論文結尾處寫道：“我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質進行復制的一種可能的機制?！弊灾鲗W習深度學習創(chuàng)設情境遷移應用二、DNA分子的復制任務1、構建全保留復制和半保留復制子代DNA分子模型半保留復制全保留復制指親代DNA解旋后，分別以兩條鏈為模板，合成子鏈，母鏈和子鏈共同組成一個新的DNA分子，即新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。就像文件復制一樣，復制完成后親代DNA被完整的保留下來，即經(jīng)過一次復制形成的兩個DNA分子，其中一個是親代DNA，子代DNA的雙鏈都是新合成的。子一代子二代以含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。預期結果半保留復制全保留復制全為15N/14N—DNA1/2為15N/14N—DNA，1/2為14N/14N—DNA1/2為15N/15N—DNA，1/2為14N/14N—DNA1/4為15N/15N—DNA，3/4為14N/14N—DNA15N/15N—DNA15N/15N—DNA全位于中部1/2位于中部，1/2位于上部1/2位于底部，1/2位于上部1/4位于底部，3/4位于上部全位于底部全位于底部實驗結果√任務2、閱讀教材P54DNA分子復制的過程，完成下表。DNA復制概念時間主要場所所需條件過程特點方式準確復制保證意義以親代DNA為模板合成子代DNA的過程有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期細胞核模板、原料、能量和酶解旋→以母鏈為模板進行堿基配對→形成兩個新的DNA分子邊解旋邊復制半保留復制獨特的雙螺旋結構提供精確模板；堿基互補配對保證準確復制將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性DNA解開的兩條單鏈游離的脫氧核苷酸直接能源物質ATP解旋酶、DNA聚合酶作用部位：氫鍵作用：使氫鍵斷裂作用：催化形成磷酸二酯鍵，使單個的脫氧核苷酸聚合在一起形成脫氧核苷酸鏈解旋——在能量驅動下，解旋酶將DNA雙螺旋解開。復旋——隨著解旋進行，子鏈不斷延伸，每條新子鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。合成子鏈——以解開的每一段母鏈為

，在__________等酶的作用下，以

為原料，遵循

原則，合成與母鏈互補的子鏈。模板4種游離的脫氧核苷酸

堿基互補配對DNA聚合酶【遷移應用3】現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,若將該大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代,再轉到含14N的培養(yǎng)基中繁殖一代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是 ()A.有15N14N和14N14N兩種,其比例為1︰3B.有15N15N和14N14N兩種,其比例為1︰1C.有15N15N和14N14N兩種,其比例為3︰1D.有15N14N和14N14N兩種,其比例為3︰1D【遷移應用4】某個DNA片段由500對堿基組成，Ａ＋Ｔ占堿基總數(shù)的34％，若該DNA片段復制2次，共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸分子個數(shù)為（

）A．330 B．660 C．990 D．1320C※解題心得總結：一個親代DNA分子經(jīng)n次復制后，則⑴DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)：②含親代母鏈的DNA分子數(shù)：③不含親代母鏈的DNA分子數(shù)：⑵脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：2n個2個2n-2個2n+1條2條2n+1-2條(3)消耗脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為

個②第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為

個m·(2n-1)m·2n-1【遷移應用5】將某一細胞中的一條染色體上的DNA用14C充分標記,其同源染色體上的DNA用32P充分標記,置于不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng),經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂(不考慮交叉互換)。下列說法中正確的是()A.若進行減數(shù)分裂,則四個細胞中均含有14C和32PB.若進行有絲分裂,某一細胞中含14C的染色體可能是含32P染色體的兩倍C.若進行有絲分裂,則四個細胞中可能三個有放射性,一個沒有放射性D.若進行減數(shù)分裂,則四個細胞中可能兩個有放射性,兩個沒有放射性C※解題心得細胞分裂中染色體標記問題（繪圖法）減數(shù)分裂染色體標記問題3H3H3H3H

1H培養(yǎng)基3H1H

MⅠ

MⅡ100%精細胞含3H有絲分