DNA分子结构复习实用教案

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1、 一、DNA分子结构的主要特点 （一）DNA分子结构 (1)基本单位(dnwi)：四种脱氧核苷酸 如图：DNA的基本(jbn)组成元素:C、H、O、N、P脱氧核糖含氮碱基(A、T、G、C)磷酸(ln sun)基团脱氧核苷酸多个脱氧核苷酸两条DNA链双螺旋DNA分子第1页/共45页第一页，共46页。磷酸(ln sun)、脱氧核糖、含氮碱基、脱氧核苷酸的比例：1：1：1：1第2页/共45页第二页，共46页。 (2)DNA的平面(pngmin)结构 1、每个DNA片断中，游离的磷酸(ln sun)基团有 个。 2、DNA的一条链上相邻(xin ln)的脱氧核苷酸通过 连接。3、碱基之间的配对方式有

2、种, .两 A与T配对，G与C配对2磷酸二酯键4、配对的碱基之间以 相连，A与T之间形成 个氢键，G与C之间形成 个氢键。氢键两三第3页/共45页第三页，共46页。 6、关于氢键： 断裂所用(su yn)的酶： 与DNA稳定性的关系：P125练一练P127对位(du wi)1、2、5、关于(guny)磷酸二酯键：形成过程有水的产生形成所用的酶：断裂所用的酶：DNA聚合酶、DNA连接酶限制酶解旋酶氢键越多越稳定例1、在DNA分子的一个片段中，有腺嘌呤10个，占碱基总数的20%，则此片段水解后断开的氢键有（ ）个 A、20 B、30 C、65 D、不一定C第4页/共45页第四页，共46页。第5页/

3、共45页第五页，共46页。第6页/共45页第六页，共46页。 (4)一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两个碱基的和。 （5）互补配对的两种碱基的和占整个(zhngg)DNA分子的比例等于各条链上相应碱基的和占该链的比例（链）AT（ 链）TA（链）ATe%（链）TA=e% (双链) ATe%第7页/共45页第七页，共46页。 (7) DNA分子中非(zhn fi)互补配对的两种碱基和的比值互为倒数。 “不补互为倒数”(链)(AG)/(TC)=e(链)(AG)/(TC)=1/e (双链)(AG)/(TC)=1（6）DNA分子中互补配对的两种碱基和的比值(bzh)等于各条链上相应碱基和的比值(bz

4、h)。 (链)(AT)/(GC) (链)(AT)/(GC) (双链)(AT)/(GC)“补了全都(qundu)一样”不同的生物该比值不同第8页/共45页第八页，共46页。例3、在一个双链DNA分子中，碱基总数为M，腺嘌呤碱基数为N，下列有关叙述正确的是（双选）A、脱氧核苷酸数=磷酸(ln sun)数=碱基数=MB、碱基之间的氢键数为（3M-2N）/2C、一条链中A+T的数量为N/2D、G的数量为M-NAB第9页/共45页第九页，共46页。 （三）DNA分子(fnz)的特点 (1)稳定性：DNA分子是由两条链按反向(fn xin)平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排

5、列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。第10页/共45页第十页，共46页。(2)多样性：碱基对排列(pili)顺序千变万化碱基对的排列(pili)顺序或脱氧核苷酸的排列(pili)顺序遗传信息代表(dibio)DNA分子的种类或碱基对的排列顺序= 4n 种 n代表碱基对数(3)特异性：每个 DNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。第11页/共45页第十一页，共46页。 1. (2010上海高考(o ko)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中() AG的含量为30% BU的含量为30% C嘌呤含量为50%

6、 D嘧啶含量为40%C第12页/共45页第十二页，共46页。 2. (2007上海高考)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条(y tio)链上A G T C1 2 3 4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 () A600个B900个C1200个D1800个D第13页/共45页第十三页，共46页。DNA分子(fnz)的复制第14页/共45页第十四页，共46页。一、对DNA分子复制(fzh)的推测：提出(t ch)者：沃森和克里克半保留(boli)复制DNA半保留复制的实验证据：实验材料：实验方法：实验过程：实验预测：实验结果：实验结论：同位素标记法和离心法3H

7、、15N、32P假说-演绎法大肠杆菌 用含15NHCl的培养基培养大肠杆菌，再把标记15N的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，分代提取DNA，并离心记录其在试管中的位置。离心后出现三条带与预期相同DNA的复制方式为半保留复制第15页/共45页第十五页，共46页。 二、DNA分子的复制 1概念(ginin)： 2复制时间： 3复制场所： 4、复制方式： 5、复制特点：DNA的复制(fzh)是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制(fzh)而完成的。边解旋边复制、多个复制位点真核细胞：主要在细胞核，线粒体和叶绿体中也有原核细胞：拟核和

8、细胞质中的质粒子代DNA分子分开的时期？半保留复制第16页/共45页第十六页，共46页。 6复制条件(tiojin) (1)模板： (2)原料： (3)能量： (4)酶： 7过程： 8结果：DNA分子(fnz)解开的两条母链四种(s zhn)游离的脱氧核苷酸ATP 来源：解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶解旋合成子链（碱基互补配对）延伸复旋形成两个完全相同的DNA分子体外复制：适宜的温度、PH和引物如：PCR技术细胞呼吸第17页/共45页第十七页，共46页。 9准确(zhnqu)复制的原因： 10复制意义：一是独特的双螺旋结构(jigu)，为复制提供了精确的模板；二是严格的碱基互补配对保证了复

9、制准确的进行。DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。因复制差错(chcu)而出现基因突变，可为生物进化提供原材料。11、影响DNA复制的因素：温度等影响细胞呼吸的因素都能影响DNA的复制第18页/共45页第十八页，共46页。 3. (2007广东高考)下列关于DNA复制的叙述，正确的是() A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子 CDNA双螺旋结构全部(qunb)解链后，开始DNA的复制 D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 A第19页/共45页第十九页，共46页。(1)一个DNA分子复制n代，生成(sh

10、n chn)的DNA分子数：(2)一个DNA分子复制n代，不含亲代链的子代DNA分子数： (3)一个DNA分子复制n代，含有亲代链的DNA分子数占所有子代DNA分子数的比例：(4)一个DNA分子复制n代，亲代链数目占所有子代DNA分子链数目的比例： 三、与复制有关(yugun)的计算2n。2n2。2/2n2/（2n2）P127对位(du wi)练习4、5、P128易错典例第20页/共45页第二十页，共46页。 例1(2011江苏镇江模拟)某双链DNA分子共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(AT)/(GC)2/5，问该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶(m dn)脱氧核苷酸的数目是

11、() A300个B400个 C600个 D1200个C第21页/共45页第二十一页，共46页。 若已知DNA分子中碱基A数量(shling)为m，碱基总数为a，则DNA分子连续复制n代需要游离的碱基A 个，G 个。复制第n代所需的A 个。(2n1)m (2n1)(1/2m/a)a2（n-1）m第22页/共45页第二十二页，共46页。 例2(2011天津六校联考)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通(ptng)培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠菌DNA的状况如图所示：第23页/共45页第二

12、十三页，共46页。 (1)第一代大肠杆菌DNA贮存(zhcn)的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存(zhcn)的遗传信息完全相同的原因是_ _。 (2)如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中，带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的_%。 (3)如果将第二代大肠杆菌的DNA含量(DNA单链总量)作为整体1，其中第二代大肠杆菌的DNA中被15N标记的DNA含量(脱氧核苷酸单链)约占总量的_%。以亲代15N标记的DNA分子为模板，通过(tnggu)碱基互补配对原则合成5025第24页/共45页第二十四页，共46页。 4. (2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素

13、示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制(fzh)方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别组别1组组2组组3组组4组组培养液中培养液中惟一氮源惟一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养产物ABB的的子子代代B的的子子代代操作操作提取提取DNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻带仅为轻带(14N/14N)仅为重带仅为重带(15N/15N)仅为中带仅为中带(15N/14N)1/2轻带轻带(14N/14N)1/2中带中带(15N/14N)第25页/共45页第二十五页，共46页。 请分析并回答： (1)要得到DNA中

14、的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是惟一(wiy)氮源。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。第26页/共45页第二十六页，共46页。 (3)分析讨论： 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带，则“重带”DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。 若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度(qi

15、ngd)发生变化的是_带。 若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。第27页/共45页第二十七页，共46页。 解析：本题以图表为信息载体，综合考查微生物培养及DNA复制的有关知识。(1)DNA的复制方式是半保留复制，即子代DNA中总有一条(y tio)链来自亲代DNA，复制的代数越多，含亲代DNA母链的DNA分子比例越低，因此，要想获得DNA被全部标记的大肠杆菌，必须经过多代培养(至少第二代中才出现)；由表可知，所供物质中惟一的氮源是15NH4Cl。(2)由于第一组是A完全含14N的DNA，第二组B是经多代培养后完

16、全被15N标记的DNA，而第三组是第二组B经过一次复制形成的子代DNA，其离心结果显示，新合成的DNA全部为中带，即一条(y tio)链含被标记的15N，一条(y tio)链含为被标记的14N。第28页/共45页第二十八页，共46页。 在得到结论时，必须是将第一组的A(全部轻带)与第二组的B(全部重带)进行比较，才能说明B的子一代的全部中带的获得方式是半保留复制。(3)若子代出现两条带，分别(fnbi)是轻带和重带，则重带DNA只能来自B被15N标记的DNA，轻带只能来自新合成的DNA，因此，可推测DNA的复制方式不是一条链来自亲代DNA一条链新合成的半保留复制，而称为全保留；若将子一代DNA

17、双链分开，则离心结果也会出现轻带和重带两条带，但不能判断DNA的复制方式；若将子代继续培养，则子n代离心，密度带仍为中带和轻带两条，仍是中带具有放射性，放射性强度发生变化的位置在轻带，放射性衰减；第29页/共45页第二十九页，共46页。 若实验结果中子(zhngz)代中带略宽，其最可能的原因是新合成的DNA单链中仍有部分被15N标记。 答案：(1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N第30页/共45页第三十页，共46页。基因(jyn)是有遗传效应的DNA片断第31页/共45页第三十一页，共46页。(1)基因是DNA上一个个特定的 ，一个

18、DNA分子上有 个基因。(2)基因与DNA结构一样(yyng)，也是由四种 按一定顺序排列而成的，也是 结构。 一、基因概念的理解(lji) 1.从结构上看片段(pin dun)许多脱氧核苷酸双螺旋回顾课本P55-56，资料1和3 DNA分子数目 基因数目基因的碱基总数 DNA分子的碱基总数思考：基因的基本骨架和内侧分别是什么？基因与DNA分子一样具有 性稳定第32页/共45页第三十二页，共46页。(3)每个基因的脱氧核苷酸数目(shm)及排序是 的。特定(tdng)基因与DNA分子(fnz)一样具有 性特异DNA探针（快速检测病原体 如：病毒 、大肠杆菌等）DNA指纹技术（亲子鉴定、死者遗骸

19、的鉴定、侦察罪犯等）应用例：在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于（ ）A 侦察罪犯 B 生产基因工程药物C 基因治疗 D 遗传病的产前诊断A第33页/共45页第三十三页，共46页。(4)基因(jyn)中的 ，代表遗传信息。基因(jyn)中储存的遗传信息最多 种。碱基对排列(pili)顺序(或脱氧核苷酸的排列(pili)顺序)4n基因(jyn)与DNA分子一样具有 性多样DNA分子生物 多样性 多样性 多样性 特异性 特异性 特异性碱基对排列顺序碱基对排列顺序DNA分子生物 DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异

20、性的物质基础。第34页/共45页第三十四页，共46页。2从功能上看 回顾课本P55-56，资料2和4基因(jyn)能控制生物的 ，即基因(jyn)具有遗传效应。性状(xngzhung)基因(jyn)有复制、转录、翻译、重组和突变的功能。巩固练习：课本P58基础题2、步步高P129题组二4、分别是什么时期？例、下列哪一项不是基因“遗传效应”的含义( )。A能控制一种生物性状的表现 B能控制一种蛋白质的生物合成C能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置D能转录一种信使RNAC第35页/共45页第三十五页，共46页。 二、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状(xngzhung)之

21、间的关系 1基因与脱氧核苷酸的关系基因(jyn)由成百上千的 组成。 是基因(jyn)的基本单位。脱氧核苷酸脱氧核苷酸2基因与遗传信息的关系基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序(shnx)代表 。遗传信息判断：DNA中所有的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。（ ）错第36页/共45页第三十六页，共46页。3基因(jyn)与DNA的关系基因(jyn)是有遗传效应的 片断。一个DNA上有许多个 。DNA基因(jyn)判断：任意一个DNA片断(pindun)都有遗传效应。（ ）错4基因与染色体的关系基因在染色体上呈 排列。染色体是基因的 。线性排列主要载体第37页/共45页第三十七页，共46页。思考：

22、1、基因都在染色体上吗？基因的载体还有哪些？ 2、染色体上的基因遗传遵循(zn xn)遗传定律吗？细胞质中的基因遗传遵循(zn xn)遗传定律吗？病毒原核生物：拟核、质粒真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体基因的分布染色体上的基因都遵循(zn xn)孟德尔的遗传定律，真核生物细胞质中的基因遵循(zn xn)细胞质遗传（母系遗传）。第38页/共45页第三十八页，共46页。例：对于真核生物细胞核中的染色体、DNA、基因三者之间关系的叙述中，错误的是（ ）A 每条染色体上含有一个或两个(lin )DNA分子，DNA分子上含有多个基因。B 都有能复制、分离和传递，且三者行为一致。C 三者都是生物细胞内的遗

23、传物质。D 在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为。C第39页/共45页第三十九页，共46页。小结(xioji)：基因、脱氧核苷酸、DNA和染色体的关系一或两第40页/共45页第四十页，共46页。7、下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答(hud)问题：(1)细胞内的遗传物质是 _。基因和它的关系是_ , _。(2)a是指_ _，e和g的关系是_ _，e有_种，g被彻底水解后的产物可用字母_ _表示。(3)f和i的位置关系是_ _，f和h的关系是_ _。g DNA基因是具有(jyu)遗传效应的DNA片段，1个DNA分子上含有许多个基因C、H、O、N、Pe是g的

24、基本(jbn)单位4b、c、df在i上呈线性排列f控制h的合成第41页/共45页第四十一页，共46页。（4)1个i与g有两种比例关系： _和_ _。(5)g的空间结构一般(ybn)表现为_ ，若其中C+G/T+A=05，则A占总碱基数的比例为_，其单链之一的C+G/T+A为_。（6）每个g中有 个f，每个f中可以有 个e组成，e有 种。1 1 1 21/2规则(guz)双螺旋1/3许多(xdu)成百上千4第42页/共45页第四十二页，共46页。练习：据山东科技报报道，山东青岛淼森现代生物科技研发中心于2009年培育的转干扰素基因克隆羊，现在已能批量生产人体(rnt)-干扰素（一种糖蛋白），这人

25、类预防肝炎、狂犬病和一些癌症等起到了重要的作用。下面是有关人体(rnt) -干扰素基因的叙述，其中不正确的是（双选）A该基因内碱基序列从根本上决定着干扰素的结构和功能B该基因转录时要用到tRNAC该基因是人体(rnt)某一DNA分子的任意一段D该基因内的某个碱基的改变将可能导致 -干扰素的功能异常BC第43页/共45页第四十三页，共46页。作业(zuy)：课 时 训 练21第44页/共45页第四十四页，共46页。感谢您的欣赏(xnshng)！第45页/共45页第四十五页，共46页。NoImage内容(nirng)总结一、DNA分子结构的主要特点。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。解旋合成子链（碱基互补配对）延伸复旋。(14N/14N)。(15N/15N)。2、染色体上的基因遗传(ychun)遵循遗传(ychun)定律吗。细胞质中的基因遗传(ychun)遵循遗传(ychun)定律吗。真核生物细胞质中的基因遵循细胞质遗传(ychun)（母系遗传(ychun)）。1个DNA分子上含有许多个基因。感谢您的欣赏第四十六页，共46页。