DNA的结构和复制解析课件.ppt

1、DNA的结构、复制的结构、复制 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段考纲要求考纲要求三年考情三年考情DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点DNA分子的复制分子的复制 基因的概念基因的概念 2014山东，山东，2014福建，福建，2014江苏江苏2011海南，海南，2011安徽，安徽，2016全国卷全国卷II,2015安徽卷，安徽卷，2012山东，山东，2012江苏，江苏，2012天津，天津，2015新课标卷新课标卷,2013海南，海南，2013上海上海(2016全国卷全国卷II)2.某种物质可插入某种物质可插入DNA分子两条链分子两条链的碱基对之间，使的碱基对之间，使DNA双

2、链不能解开。若在细胞双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是叙述错误的是A.随后细胞中的随后细胞中的DNA复制发生障碍复制发生障碍B.随后细胞中的随后细胞中的RNA转录发生障碍转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用C（2015新课标卷新课标卷，5，6分）分）5.人或动物人或动物PrP基因基因编码一种蛋白编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。，该蛋白无致病性。PrPc的的空间结构改变后成为空间结

3、构改变后成为PrPsc（朊粒），就具有了致（朊粒），就具有了致病性。病性。PrPsc可以诱导更多的可以诱导更多的PrPc转变为转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是列叙述正确的是A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D.PrPc转变为转变为PrPBc的过程属于遗传信息的翻译的过程属于遗传信息的翻译过程过程（20

4、15安徽卷，安徽卷，4，6分）分）Q噬菌体的遗传物质（噬菌体的遗传物质（QRNA）是一条单链是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNA立立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶（如复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制图所示），然后利用该复制酶复制QRNA。下列叙述正确。下列叙述正确的是的是 A、QRNA的复制需经历一个逆转录的过程的复制需经历一个逆转录的过程B、QRNA的复制需经历形成双链的复制需经历形成双链RNA的过程的过程C、一条、一条QRNA模板只能翻译出一条肽链模板只能翻译出一条肽链D、QRNA复制后，复

5、制酶基因才能进行表达复制后，复制酶基因才能进行表达(3)DNA分子的组成层次分子的组成层次(4)平面结构平面结构两条脱氧核苷酸长链反向平行两条脱氧核苷酸长链反向平行(5)DNA双螺旋结构双螺旋结构DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向分子是由两条脱氧核苷酸长链，按反向平行方式盘绕成平行方式盘绕成双螺旋结构双螺旋结构。基本骨架基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。由磷酸和脱氧核糖交替连接而成。中间的碱基严格按中间的碱基严格按碱基互补配对原则碱基互补配对原则(A与与T配对，配对，G与与C配对配对)形成碱基对形成碱基对(CG对所占比对所占比例越大例越大,DNA结构越稳定结构越稳定)判断：判断：1、

6、在、在DNA分子中分子中,每个磷酸都连接每个磷酸都连接2个脱氧核糖个脱氧核糖,每个脱氧每个脱氧核糖都连接核糖都连接2个磷酸个磷酸 2、在同一条脱氧核苷酸链中、在同一条脱氧核苷酸链中,相邻相邻2个碱基之间通过脱氧个碱基之间通过脱氧核糖核糖磷酸磷酸脱氧核糖间接相连脱氧核糖间接相连 3、DNA分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸分子彻底水解的产物是脱氧核苷酸9例例1、下面是下面是4位同学拼制的位同学拼制的DNA分子部分平面结分子部分平面结构模型构模型,正确的是正确的是C例例2、右右边边是大肠杆是大肠杆菌菌DNA分子结构示意分子结构示意图图(片段片段)。请据图回答问题：请据图回答问题：(1)图中图中1表示表

7、示_，2表示表示_，1、2、3结合在一起的结构叫结合在一起的结构叫_。(2)3有有_种，中文名字分别是种，中文名字分别是_。(3)DNA分子中分子中3和和4是通过是通过_连接起来的。连接起来的。(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是(用用序号表示序号表示)_。磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸2鸟嘌呤、胞嘧啶鸟嘌呤、胞嘧啶氢键氢键3与与4例例3、（2013上海卷）上海卷）20在搭建在搭建DNA分子模型的实分子模型的实验中，若有验中，若有4种碱基塑料片共种碱基塑料片共20个，其中个，其中4个个C，6个个G，3个个A，7个个T，脱氧核糖和磷酸

8、之间的连接物，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，个，脱氧核糖塑料片脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片个，磷酸塑料片100个，代表氢键个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则则A能搭建出能搭建出20个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸 B所搭建的所搭建的DNA分子片段最长为分子片段最长为7碱基对碱基对C能搭建出能搭建出410种不同的种不同的DNA分子模型分子模型D能搭建出一个能搭建出一个4碱基对的碱基对的DNA分子片段分子片段D2 2、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性1）多样性：）多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，构成了碱基对的排列顺

9、序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性。分子的多样性。在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNA分子也大约有分子也大约有4000个碱基个碱基对，碱基对有：对，碱基对有：AT、TA、GC、CG。请同学们。请同学们计算计算DNA分子有多少种？分子有多少种？4 种40002）特异性）特异性碱基对的特定排列顺序，又构成了碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个每一个DNADNA分子分子的的特异性。特异性。3)稳定性稳定性碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序遗传信息遗传信息（2 2）两不互补配对的碱基比例之和等于）两不互补配对的碱基比例之和等于50%50%（3 3）两不互补碱基之和的比值在整个）两不互

10、补碱基之和的比值在整个DNADNA分子中为分子中为1 1，在两互补链中互为倒数在两互补链中互为倒数A+G=T+C=50%或或A+C=T+G=50%3 3、碱基互补配对原则及相关推论、碱基互补配对原则及相关推论(1)(1)原则：原则：ATAT，GCGC，图示为，图示为：A=T C=G（4 4）两互补碱基之和的比值在整个两互补碱基之和的比值在整个DNADNA分子中和它的分子中和它的任何一条单链中均相等任何一条单链中均相等（5 5）一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在）一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半每条单链中所占的比例之和的一半（6 6）两互补碱基之和

11、的比值（）两互补碱基之和的比值（A+TA+T）/（G+CG+C）因）因DNADNA或或生物的种类不同而不同生物的种类不同而不同(即能体现即能体现DNADNA分子的分子的特异性特异性）推论：推论：(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%;(G+C)%=?%例例4 4、已知在已知在DNADNA分子的一条单链中分子的一条单链中(A(AC)/(TC)/(TG)G)m m，求另一条互补链中这种比例是，求另一条互补链中这种比例是_;_;这个比例关系在整个这个比例关系在整个DNADNA分子中是分子中是_;_;如如果在果在DNADNA的一条单链中的一条单链中(A(AT)/(CT)/(CG)G)n n，

12、则另，则另一条互补链中这种比例是一条互补链中这种比例是_，这个比例，这个比例关系在整个关系在整个DNADNA分子中是分子中是_；若；若DNADNA分子分子中的一条单链中中的一条单链中(A(AT)/(AT)/(AT TC CG)G)k k，则，则另一条互补链中这种比例是另一条互补链中这种比例是_,_,而在整个而在整个DNADNA分子中是分子中是_。如果。如果DNADNA分子一条链中分子一条链中的的A A占占15%15%，互补链中的，互补链中的A A占占25%,25%,则整个则整个DNADNA分子分子中中A A占占_。1/m1nnkk20%例例5、下列有关下列有关DNA结构的叙述，不正确的是结构的

13、叙述，不正确的是ADNA分子中的五碳糖是脱氧核糖分子中的五碳糖是脱氧核糖B双链双链DNA中中A/T等于等于C/GC单链单链DNA中中A与与T的数量相同的数量相同D双链双链DNA中，由一条链的序列可推出另一条中，由一条链的序列可推出另一条链的序列链的序列C例例6、在一个在一个DNA分子中分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的部碱基数目的54%,其中一条链中鸟嘌呤其中一条链中鸟嘌呤 胸腺嘧啶胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的22%和和28%,则由该链转录的则由该链转录的信使信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的中鸟嘌呤占碱基总数的A.24%B.22%C.26%D

14、.23%A例例7、一对同源染色体上的两个一对同源染色体上的两个DNA分子之间最可能分子之间最可能相同的是相同的是A碱基序列碱基序列B碱基数目碱基数目C碱基种类碱基种类 D(AT)/(GC)的比值的比值C例例8、某生物体内的嘌呤碱基占总数的某生物体内的嘌呤碱基占总数的44%，嘧啶碱基，嘧啶碱基占总数的占总数的56%，该生物不可能是，该生物不可能是A烟草花叶病毒烟草花叶病毒BT2噬菌体噬菌体C大肠杆菌大肠杆菌 D酵母菌酵母菌B例例9、（2013海南卷）海南卷）12.甲（甲（ATGG）是一种单链）是一种单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（片段，乙是该片段的转录产物，丙（A-PPP）是转录过程中

15、的一种底物。下列叙述错误的是是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是A.甲、乙、丙的组分中均有糖甲、乙、丙的组分中均有糖 B.甲乙共由甲乙共由6种核苷酸组成种核苷酸组成C.丙可作为细胞内的直接能源物质丙可作为细胞内的直接能源物质 D.乙的水解产物中含有丙乙的水解产物中含有丙D怎样把不一样的怎样把不一样的DNADNA分开呢？分开呢？想一想想一想 ：可以用什么同位素去标记可以用什么同位素去标记DNADNA？14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA轻带轻带中带中带重带重带15N15N转移到含转移到含1414NHNH4 4ClCl的培养液中的培养液中15N/15N DNA15N/1

16、4N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大肠杆菌在含大肠杆菌在含1515NHNH4 4ClCl的培养液中生长若干代的培养液中生长若干代15N15N14N14N亲亲 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N例例10、已知某一条全部已知某一条全部N原子被原子被15N标记的标记的DNA分子（分子（0代），转移到含代），转移到含14N的培养基上培养的培养基上培养n代，其结果如下：代，其结果如下：DNA分子总数分子总数_DNA分子中：含分子中：含15N的的_；含；含14N的的_；只含只含15N的的_;只含只含14N的的_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为

17、_;含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2注意：注意：含含/只含；只含；DNADNA分子分子/链；链；数量数量/比例比例原料和模板的标记元素原料和模板的标记元素2n1）、）、DNA分子复制，是以亲代分子复制，是以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代 DNA分子的过程。分子的过程。时间时间场所场所模板模板过程特点过程特点原料原料能量能量酶酶产物产物复制方式复制方式2）、复制过程）、复制过程有丝分裂间期或有丝分裂间期或 减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期真核：主要在真核：主要在细胞核细胞核，原核：原核：DNA分子两条链分子两条链边解旋边复制边解旋边复制游

18、离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等完全相同的子代完全相同的子代DNA半保留复制半保留复制ATP(1)DNA复制过程中其中一条链发生复制过程中其中一条链发生差错差错，复制，复制n代 后，发 生 突 变 的 基 因 占 全 部 基 因 数 的代 后，发 生 突 变 的 基 因 占 全 部 基 因 数 的_。(2)若某若某DNA分子含某碱基分子含某碱基m个，如该个，如该DNA分子进分子进行行n次复制，则需消耗某游离的脱氧核苷酸数为次复制，则需消耗某游离的脱氧核苷酸数为_；如进行第；如进行第n代复制，需消耗某游代复制，需消耗某游离的脱氧核苷酸数为离的脱氧

19、核苷酸数为_。50%m(2n1)m2n13）DNA复制过程中相关数量关系复制过程中相关数量关系例例11、用用15N标记含有标记含有100个碱基对的个碱基对的DNA分子，其分子，其中有胞嘧啶中有胞嘧啶60个。该个。该DNA分子在分子在14N的培养基中连的培养基中连续复制续复制4次，其结果可能是次，其结果可能是A含有含有14N的的DNA占占7/8B复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个个C含有含有15N的的DNA占占1/16D子代子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是中嘌呤与嘧啶之比是2 3B例例12、某某DNA分子含分子含m对碱基，其中腺嘌呤有对碱基，其中腺嘌呤有A个

20、。下列有关此个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是A在第一次复制时，需要在第一次复制时，需要(mA)个个B在第二次复制时，需要在第二次复制时，需要2(mA)个个C在第在第n次复制时，需要次复制时，需要2n1(mA)个个D在在n次复制过程中，总共需要次复制过程中，总共需要2n(mA)个个D例例1313、（1212福建卷）双脱氧核苷酸常用于福建卷）双脱氧核苷酸常用于DNADNA测序，其测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNADNA的合成，且遵循碱的合成，且遵循碱基互补配对原则

21、。基互补配对原则。DNADNA合成时，在合成时，在DNADNA聚合酶作用下，聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为中，有适量的序列为GTACATACATGGTACATACATG的单链模板、胸腺嘧的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和啶双脱氧核苷酸和4 4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有合成出的不同长度的子链最多有 A A2 2种种 B B3 3种种 C C4 4种种

22、D D5 5种种D例例14、（12山东卷）山东卷）5假设一个双链均被假设一个双链均被32P标记的噬标记的噬菌体菌体DNA由由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的基的20%。用这个噬菌体侵染只含。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共的大肠杆菌，共释放出释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是个子代噬菌体。下列叙述正确的是A该过程至少需要该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含含32P与只含与只含31P的子代噬菌体的比例为的子代噬菌体的比例为1:49D该

23、该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变发生突变，其控制的性状即发生改变C例例15、亚硝酸盐可使亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，碱基脱的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：氨基后的变化如下：C转变为转变为U（U与与A配对），配对），A转变转变为为I（I为次黄嘌呤，与为次黄嘌呤，与C配对）。现有一配对）。现有一DNA片段为片段为，经亚硝酸盐作用后，若链经亚硝酸盐作用后，若链中的中的A、C发生脱氨基作用，发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子孙代经过两轮复制后其子孙代DNA片断之一为片断之一为C例例16、用用32P标记了玉米体细胞标记了玉米体细胞(含含20条染色体条染色体)的的DNA分子双

24、链，再将这些细胞转入不含分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培的培养基中培养，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染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是标记的染色体条数分别是A中期中期20和和20、后期、后期40和和20B中期中期20和和10、后期、后期40和和20C中期中期20和和20、后期、后期40和和10D中期中期20和和10、后期、后期40和和10A1 1、脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNADNA、染色体的关系。、染色体的关系。脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNA染色体染色体基因中脱氧核苷酸排列顺

25、基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。序代表着遗传信息。每个基因中含有许每个基因中含有许多脱氧核苷酸多脱氧核苷酸每个每个DNADNA分子含有分子含有许多许多个基因个基因基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段。片段。每个染色体有每个染色体有一个或两个一个或两个DNADNA分子分子染色体是染色体是DNADNA的的主要主要载体载体322.基因的基本功能基因的基本功能(1)遗传信息的遗传信息的传递传递:发生在传种接代过程中，通发生在传种接代过程中，通过过复制复制实现遗传信息由亲代到子代的传递实现遗传信息由亲代到子代的传递(2)遗传信息的遗传信息的表达表达:发生在生物个体发育过程中发生在

26、生物个体发育过程中,是通过是通过转录和翻译转录和翻译控制蛋白质合成的过程，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通过遗传信息的表达控制个体发育过程 特别提醒特别提醒对于真核细胞来说，染色体是基因的主要对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。对于原核细胞来说，拟核中的对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或分子或者质粒者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。成染色体。例例17、下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则 下列叙

27、述正确的是下列叙述正确的是A白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸BS基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段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碱基的配对方式决定了DNA遗传的特异性遗传的特异性B如何理解基因的概念？如何理解基因的概念？1 1、功能上功能上：基因是控制生物性状的结构和功能的基本单：基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位。生物的特定的基因决定生物特定的性状。位。生物的特定的基因决定生物特定的性状。2 2、本质上本质上：基因是有遗传效应的：基因是有遗传效应的DNADNA片段，每个片段，每个DNADNA分子上有许多个基因。所谓遗传效应是指具备发育、表分子上有许多个基因。所谓遗传效应是指具备发育、表现出某性状的信息。现出某性状的信息。3 3、位置上位置上：基因位于染色体上呈线形排列，染色体是基：基因位于染色体上呈线形排列，染色体是基因的载体。因的载体。4 4、结构上结构上：包含着特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。：包含着特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。5 5、线粒体和叶绿体中的、线粒体和叶绿体中的DNADNA分子上也有基因。分子上也有基因。6 6、一个基因有两条单链，但只有其中一条含有遗传信息一个基因有两条单链，但只有其中一条含有遗传信息。