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第18讲DNA分子的结构、复制与基因的本质关注新考纲把握新考情1.DNA分子结构的主要特点Ⅱ2．DNA分子的复制Ⅱ3．基因的概念Ⅱ1．DNA分子的结构特点、复制及相关计算2．基因与DNA、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的关系考点一DNA分子的结构1．DNA分子的组成和结构(1)基本元素组成：C、H、O、N、P五种元素。(2)基本组成单位——4种脱氧核苷酸。腺嘌呤A…………腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤G…………鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶C…………胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶T………胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3)DNA分子的组成层次(4)平面结构两条脱氧核苷酸长链反向平行2．空间结构分析分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(A—T，G—C)配对，碱基平面之间平行动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变模型图解DNA的空间结构规则的双螺旋①DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行方式盘绕成双螺旋结构。②基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。③中间的碱基严格按碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)形成碱基对(C—G对所占比例越大,DNA结构越稳定)判断：1、在DNA分子中,每个磷酸都连接2个脱氧核糖,每个脱氧核糖都连接2个磷酸｡2、在同一条脱氧核苷酸链中,相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连｡3、DNA分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸(5)DNA双螺旋结构C下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型,正确的是()2.DNA分子的结构特性(1)多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？4种4000(2)特异性:碱基对的特定排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性。(3)稳定性碱基对的排列顺序——遗传信息推论：A=TC=G；A1=T2A2=T1C1=G2C2=G23.碱基互补配对原则及相关计算原则：A—T，G—C，图示为：创新设计P126归纳提炼已知在DNA分子的一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝m，求另一条互补链中这种比例是______;这个比例关系在整个DNA分子中是________;如果在DNA的一条单链中(A＋T)/(C＋G)＝n，则另一条互补链中这种比例是________，这个比例关系在整个DNA分子中是________；若DNA分子中的一条单链中(A＋T)/(A＋T＋C＋G)＝k，则另一条互补链中这种比例是______,而在整个DNA分子中是________。如果DNA分子一条链中的A占15%，互补链中的A占25%,则整个DNA分子中A占________。1/m1nnk20%1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。运用技术：②怎样把不一样的DNA分开呢？想一想：①可以用什么同位素去标记DNA？密度梯度离心技术14N/14N—DNA15N/14N—DNA15N/15N—DNA轻带中带重带同位素示踪技术考点二DNA分子的复制离心后应出现3条DNA带。（1）重带（密度最大）：15N标记的亲代双链DNA（15N/15N）。（2）中带（密度居中）：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA（15N/14N）。（3）轻带（密度最小）：两条链都为14N标记的子代双链DNA（14N/14N）。亲代第一代第二代第三代15N15N例：已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：DNA分子总数________DNA分子中：含15N的______；含14N的______；只含15N的______;只含14N的_______脱氧核苷酸链总数________含15N的链为__________;含14N的链为__________2n022n-22n+122n+1-2注意：①含/只含；②DNA分子/链；③数量/比例④原料和模板的标记元素2n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的培养基中连续复制4次，其结果可能是()A．含有14N的DNA占7/8B．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个C．含有15N的DNA占1/16D．子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3BDNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P”可能是()A、胸腺嘧啶B、腺嘌呤C、胸腺嘧啶或腺嘌呤D、胞嘧啶D用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A．中期20和20、后期40和20B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10D．中期20和10、后期40和10A时间场所模板过程特点原料能量酶产物复制方式（1）复制过程有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期真核：主要在____，原核：DNA分子两条链边解旋边复制游离的四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶等______相同的子代DNA半保留复制DNA复制过程总结（2）复制的条件：模板：DNA分子的两条链；原料：细胞中游离的脱氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、聚合酶等（3）DNA复制的特点：从DNA复制过程看:边解旋边复制从DNA复制结果看:半保留复制思考：DNA复制与PCR技术的异同下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率A双向复制：DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。多起点复制:在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。拓展：基因是命名者分类位置（载体）功能有遗传效应的DNA片段约翰逊染色体（主）叶绿体、线粒体拟核传递和表达（控制性状）等位基因非等位基因显性基因隐性基因核基因质基因考点三基因的本质读下图的果蝇的一条染色体上的基因状况，思考：1、基因在染色体上的排列方式？2、基因与基因之间的片段是什么？3、每一个基因如白眼基因，从结构上看是由许多什么组成？4、线粒体和叶绿体中也含有DNA，其上有基因吗？5、什么叫遗传信息？基因中包含遗传信息吗？基因是由几条链组成？每一条链都含有遗传信息吗？脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系脱氧核苷酸基因DNA染色体基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。每个基因中含有许多脱氧核苷酸每个DNA分子含有许多个基因基因是有遗传效应的DNA片段（本质）。基因的功能：传递和表达。每个染色体有一个或两个DNA分子染色体是DNA的主要载体基因的基本功能(1)遗传信息的传递:发生在传种接代过程中,通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递｡(2)遗传信息的表达:发生在生物个体发育过程中,是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达控制个体发育过程｡下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下列叙述正确的是()BA．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸B．S基因是有遗传效应的DNA片段C．基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变D．碱基的配对方式决定了DNA遗传的特异性