资源简介

(共32张PPT)
第18讲
DNA的结构、
复制和基因的本质
2
1
3
DNA的结构
DNA中碱基数量的计算规律
考点梳理
DNA的复制及基因的概念
知识梳理
4
DNA的复制相关计算
DNA的结构
考点1
1. DNA双螺旋结构模型构建者：
沃森和克里克
2. DNA的结构层次
基本单位：
磷酸P
CHO
含氮
碱基N
A 腺嘌呤
T 胸腺嘧啶
G 胞嘧啶
C 鸟嘌呤
一条脱氧核苷酸链
A T
G C
氢键
基本骨架
脱氧核糖与磷酸交替连接
DNA双链的平面结构
碱基对
DNA双螺旋结构
一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团
知识梳理
（1）DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按_________方式盘旋成双螺旋结构。
（2）外侧：__________和_______交替连接构成主链基本骨架。
（3）内侧：两条链上碱基通过氢键连接成_______。
碱基互补配对遵循以下原则：A=T(两个氢键)、 (三个氢键)。
反向平行
脱氧核糖
磷酸
碱基对
G≡C
3. DNA的双螺旋结构内容：
并非所有的DNA均具“双链”
G—C碱基对所占比例越大，DNA热稳定性越强　
知识梳理
（1）多样性：
（2）特异性：
（3）稳定性：
4. DNA的特点：
四种脱氧核苷酸的排列顺序和数量千变万化
（具有n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序）
每个DNA分子都有其特定的碱基排列顺序
有独特的双螺旋结构
（磷酸与脱氧核糖交替连接构成基本骨架，碱基配对方式不变等）
不是碱基配对方式
知识梳理
5. 利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构：
知识梳理
（1）数量关系
① 每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个
② A-T间有2个氢键，C-G间有3个氢键
③ 脱氧核糖数 = 磷酸数 = 含氮碱基数
（2）位置关系
① 单链中相邻碱基：
② 互补链中相邻碱基：
6. 解读两种DNA结构模型
脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
氢键
知识梳理
（3）化学键
① 氢键：
② 磷酸二酯键：
（4）图2是图1的简化形式
① 是磷酸二酯键：
② 是氢键：
打开需要限制性内切核酸酶
和连接需要DNA连接酶
打开需要解旋酶
连接互补链中相邻的碱基
连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的
脱氧核糖和磷酸
6. 解读两种DNA结构模型
知识梳理
1.（2021·广州二模）下列有关DNA基因的叙述，正确的是(　　)
A．在双链DNA分子中，腺嘌呤与尿嘧啶的数量相等
B．在脱氧核苷酸长链中，连接磷酸和脱氧核糖的是氢键
C．在骨骼肌细胞中，DNA分子数随线粒体数增加而增加
D．饥饿时，人体肝脏细胞中的胰高血糖素基因大量表达
C
精题精练
2. （2021·广东卷）DNA双螺旋结构模型的提出是20世纪自然科学的伟
大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)
① 赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
② 富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③ 查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④ 沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A．①②　　　 B．②③
C．③④ D．①④
B
精题精练
DNA中碱基数量的计算规律
考点2
推理1：双链DNA分子中四种碱基，
两两相等，两两互补。
即：A=T C=G
A+C=T+G=50%
A+G=T+C=50%
已知任意一碱基比例，便可知其他三个碱基比例。
碱基互补配对原则：
在双链DNA分子中，
A=T（A1=T2 , A2=T1）
嘌呤=嘧啶
知识梳理
推理2：已知DNA一条链中的碱基比例，
可求另一条链中的碱基比例
若1链中 ，
则2链中 ，
双链中
若1链中 ，
则2链中 ，
双链中
碱基互补配对原则：
在双链DNA分子中，
A=T（A1=T2 , A2=T1）
互补
不互补
推理3：双链DNA分子中，碱基A的比例为两条单链相应碱基比例的平均值。
若A1=a%，A2=b%，则 A=
知识梳理
DNA分子结构的稳定性及精准复制对生物的遗传有重要意义。
下列相关叙述错误的是(　　)
A．细胞分裂前的间期，控制解旋酶和 DNA 聚合酶合成的基因表达增强
B．X、Y 染色体上 DNA碱基序列不同，（T＋G）/(（A＋C）)的值也不同
C．若某 DNA中部分 A－T被 C－G替换，
则该DNA分子的稳定性将会发生变化
D．若 DNA与某物质结合后导致其双链不能解旋，
则该物质会影响DNA复制和基因表达
B
精题精练
DNA的复制及基因的概念
考点3
1. 复制的推测
沃森和克里克提出假说：
DNA复制时，新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链
DNA分子复制方式为半保留复制
2. DNA半保留复制的实验证据
（1）实验者：
（2）研究方法：
（3）实验材料：
（4）实验技术：
（5）实验原理：
（6）实验假设：
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
假说—演绎法
大肠杆菌
同位素标记技术和密度梯度离心技术
含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，
一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。　　　
DNA以半保留的方式复制
知识梳理
（7）实验预期：
（8）实验过程：
（9）结果分析：
（10）实验结论：
DNA的复制是以半保留的方式进行的
知识梳理
把DNA分子均为15N－DNA的大肠杆菌，转移到含14N的培养基上，连续
培养三代，并将每一代的大肠杆菌DNA提纯后进行梯度离心，测定其密
度及条带的比例，部分结果如下，据此推测①②③处的数值分别是(　　)
B
精题精练
3. DNA复制的过程
（1）概念：
（2）时间：
（3）场所：
（4）过程：
DNA病毒在宿主细胞内完成
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
真核生物在细胞核、线粒体和叶绿体；
原核生物在拟核、细胞质。
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
知识梳理
（4）过程：
知识梳理
3. DNA复制的过程
（5）条件：① 模板：
② 原料：
③ 酶：
④ 能量：
（6）特点：
（7）准确复制的原因：
（8）意义：
边解旋边复制、半保留复制
DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，
碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。
DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，
从而保持了遗传信息的连续性。
DNA的两条链
4种游离的脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
ATP
知识梳理
4. DNA复制的易错点
（1）酶：DNA中氢键断裂由解旋酶催化，需要ATP供能，也可加热断裂（体外）
而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。
（2）起点：真核生物中，一般是多起点DNA复制；
原核生物中，一般是一个起点。
（3）方向：真核生物和原核生物，一般都是双向DNA复制。
5. 基因的本质
对于绝大多数生物，基因是有遗传效应的DNA片段；
对于极少数生物，如RNA病毒，基因是有遗传效应的RNA片段。
知识梳理
6. 染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
一个
或两个
有遗传
效应的DNA片段
许多个基因
脱氧核苷酸排
列顺序
知识梳理
（2021·潮州二模）当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，
会形成RNA－DNA杂交体，这时非模板链、RNA－DNA杂交体共同构成R环
结构。下图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。
下列分析错误的是(　　)
A．R环中的嘌呤数不一定等于嘧啶数
B．酶A和酶C只作用于磷酸二酯键
C．R环中存在A－U、T－A碱基互补配对
D．图示体现了DNA半保留复制的特点
B
精题精练
DNA的复制相关计算
考点4
1. 将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液
中连续复制n次，则：
（1）子代DNA共 个
① 含15N的DNA分子：
② 只含15N的DNA分子：
③ 含14N的DNA分子：
④ 只含14N的DNA分子：
（2）脱氧核苷酸链共 条
① 含15N的脱氧核苷酸链：
② 只含14N的脱氧核苷酸链：
2
0
2n
2n-2
2n+1
2n+1-2
2
2n
知识梳理
2. DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数：
① 若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，
经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为
② 第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为
m·(2n－1)
m·2n－1
知识梳理
1. 某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝l∶2∶3∶4，
则关于该DNA分子的叙述正确的是(　　)
A．该DNA分子含有4个游离的磷酸基团
B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C．该DNA分子中四种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．该DNA分子的碱基排列方式共有4100种
C
精题精练
2. 某DNA分子中含有1 000个碱基对（被32P标记），其中有胸腺嘧啶400
个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复
制两次，其结果不可能是(　　)
A．含32P的DNA分子占1/2
B．含31P的DNA分子占1/2
C．子代DNA分子相对分子质量平均比原来减少1 500
D．共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸1 800个
B
精题精练
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin

展开更多......

收起↑