高考生物一轮复习第16讲dna分子的结构、复制与基因的本质课件

这是一份高考生物一轮复习第16讲dna分子的结构、复制与基因的本质课件，共36页。PPT课件主要包含了-3-，必备知识梳理，关键能力突破，-4-，-5-，-6-，-7-，-8-，-9-，-10-等内容，欢迎下载使用。

1.概述DNA分子结构的主要特点。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.概述多数生物的基因是DNA分子功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。4.活动:制作DNA分子双螺旋结构模型。
DNA半保留复制与基因的本质1.DNA双螺旋结构的形成
2.DNA的双螺旋结构(1)DNA由　两　条脱氧核苷酸链组成,这些链按　反向平行　的方式盘旋成双螺旋结构。 (2)外侧:　脱氧核糖　和　磷酸交替连接构成主链基本骨架。 (3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成　　　碱基对　　　。碱基互补配对遵循以下原则:A=T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。 巧记　利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构
3.DNA分子的特性(1)相对稳定性:DNA分子中　　磷酸和脱氧核糖　　交替连接的方式不变,两条链间　　碱基互补配对　　的方式不变。 (2)多样性:不同的DNA分子中　　脱氧核苷酸　　数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有　4n　种。 (3)特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的　　碱基对排列顺序　　,代表了特定的遗传信息。 
凝练核心素养1.生命观念——通过掌握DNA分子的结构与功能,形成结构与功能相适应的观念。2.科学思维——运用模型建构的方法,逐步认识DNA分子的空间结构、平面结构以及化学组成,培养空间想象能力。3.科学探究——通过分析沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的研究过程,感悟两位科学家所运用的多种研究方法,获得科学研究的思想和科学研究的精神。
(生命观念、科学思维)下图为DNA分子结构图像,据图分析下列问题。
(1)图中④　不能　(填“能”或“不能”)表示胞嘧啶脱氧核苷酸,一个DNA分子片段中有　2　个游离的磷酸基团。 (2)双链DNA中,反向平行的两条链之间的碱基通过　氢键　连接成碱基对,而同一条链上核苷酸之间是通过　　磷酸二酯键　　相连的。 (3)解旋酶作用的部位是　⑨　(填数字),限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用的部位是　⑩　(填数字)。 (4)DNA初步水解的产物是　　4种脱氧核苷酸　　,DNA彻底水解的产物是　　　磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基　　　。 (5)根据碱基的种类确定是DNA还是RNA,若含有碱基　U　则是RNA,若含有碱基　T　而不含有碱基　U　,则是DNA;根据碱基的比例确定是单链还是双链,若嘌呤数/嘧啶数　=　(填“=”或“≠”)1,则一般是双链,若嘌呤数/嘧啶数　≠　(填“=”或“≠”)1,则是单链。 
考向1　DNA分子的结构1.(2018陕西故城一中月考)20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如下表。结合所学知识,你认为能得出的结论是( 　)A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
“三看法”判断DNA分子结构的正误
考向2　DNA分子结构的相关计算2.(2018山东淄博万杰朝阳学校月考)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( 　)A.某DNA分子含有500个碱基,可能的排列方式有4500种B.若质粒含有2 000个碱基,则该分子同时含有2个游离的磷酸基团C.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占25%~50%D.某DNA分子上有胸腺嘧啶312个,占总碱基比例为26%,则该DNA分子上有鸟嘌呤288个
2.DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基:(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
DNA半保留复制及相关实验1.DNA复制的假说与证据(1)沃森和克里克的假说:　半保留　复制。 
以上实验证明DNA分子复制的特点是 半保留复制 。 
2.DNA的复制过程
3.基因的概念基因是有遗传效应的遗传物质的片段。在绝大多数生物中,基因是有遗传效应的DNA片段;在RNA病毒中,基因是有遗传效应的RNA片段。(1)绝大多数生物的基因是有遗传效应的DNA片段。(2)RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。研究证明,遗传物质除了DNA以外,还有RNA。有些病毒不含有DNA,只含有蛋白质和RNA,如烟草花叶病毒。从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取出来的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。引起传染性非典型肺炎(SARS)的病原体是一种冠状病毒(crna virus),该病毒就属于RNA病毒。除了冠状病毒之外,造成人类疾病的RNA病毒还有小儿麻痹病毒(pli virus)、脑炎病毒(cerebritis virus)和流感病毒(influenza virus)等,其中的遗传物质都是RNA。
基因是有遗传效应的遗传物质的片段,是遗传物质的结构和功能单位。在绝大多数生物中,基因是有遗传效应的DNA片段,在RNA病毒中,基因是有遗传效应的RNA片段。
凝练核心素养1.生命观念——通过对DNA复制过程的分析,建立起结构与功能相适应的观念;通过分析基因与DNA的关系,建立起基因是有遗传效应的DNA片段的观念。2.科学思维——运用假说—演绎的方法,根据DNA分子双螺旋结构模型,推测DNA分子的自我复制过程,并通过实验证实DNA半保留复制机制。
(生命观念、科学思维)下图为染色体上DNA分子的复制过程,据图分析下列问题。
(1)请完成图中填空。(2)蛙的红细胞进行无丝分裂,　能　(填“能”或“不能”)进行DNA分子的复制;哺乳动物成熟的红细胞无　细胞核　,也无各种　细胞器　,　不能　(填“能”或“不能”)进行DNA分子的复制。 (3)染色体复制后形成两条　姐妹染色单体　,刚复制产生的两个子代DNA分子即位于两条　姐妹染色单体　中,由着丝点相连,其对应片段所含基因在无突变等特殊情况下应　完全相同　,两个子代DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期　着丝点　分裂时,随两条　姐妹染色单体　分离而分开,分别进入两个子细胞中。 
考向1　DNA复制过程分析1.(2019广东深圳调研)正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理合理的是( 　)A.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶B.SSB与单链的结合将不利于DNA复制C.SSB与DNA单链既可结合也可分开D.SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
1.生物体中DNA分子复制的场所(1)真核生物:细胞核(主要场所)、叶绿体、线粒体。(2)原核生物:拟核、细胞质(如质粒中DNA的复制)。(3)DNA病毒:宿主细胞内。2.子代DNA随姐妹染色单体分开的时间(1)有丝分裂:后期。(2)减数分裂:减数第二次分裂后期。
考向2　DNA分子复制的相关计算2.(2018山东德州夏津一中月考)下列关于DNA的相关计算中,正确的是( 　)A.具有1 000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需要2n·m个胸腺嘧啶C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要2n-1·m个胸腺嘧啶D.无论是双链DNA还是单链DNA,A+G所占的比例均是1/2
3.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次,其结果可能是( 　)A.含有14N的DNA分子占100%B.复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3
DNA分子复制中的相关计算DNA分子的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:1.DNA分子数(1)子代DNA分子数=2n个;(2)含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个;(3)不含亲代DNA链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
2.脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条;(2)亲代脱氧核苷酸链数=2条;(3)新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1 -2)条。3.消耗的脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个;(2)n次复制需该脱氧核苷酸数=m·2n个,n-1次复制需该脱氧核苷酸数=m·2n-1个,则第n次复制需该脱氧核苷酸数=2n·m-m·2n-1=m·(2n-2n-1)=m·2n-1个。
1.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(　　)A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
2.某双链DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比率为a,其中一条链上鸟嘌呤占该链全部碱基的比例为b,则(　　)A.互补链中含2个游离的磷酸基团B.互补链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比例为aC.互补链中鸟嘌呤占该链碱基的比率为(a-b)/2D.以互补链为模板转录产生的某mRNA中鸟嘌呤与胞嘧啶所占比率为a
3.真核细胞中DNA复制如下图所示,下列表述错误的是(　　) A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
4.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,错误的是 (　　)A.染色体主要由蛋白质和DNA组成B.每条染色体上都有许多个DNA分子C.一个DNA分子上有多个基因D.基因是具有遗传效应的DNA片段
5.DNA的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢?用下面设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤:a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代);c.将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。
实验预测:(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条　　　　　带和一条　　　　　带,则可以排除　　　　和分散复制。 (2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除　　　　　　　　　,但不能肯定是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出　　　　两条密度带,则排除　　　　　　　　　　,同时确定为　　　　　　　　。