高中生物人教版必修二《基因是有遗传效应的DNA片段》课件

2．DNA结构中化学键的形成与断裂
技法提炼
(1)氢键：
配对的碱基间形成碱基对，通过 氢键 相连， 可用 DNA解旋酶 断裂，也可用 高温 断裂。
(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键， 可用 限制酶切断， 可用DNA连接酶或 DNA聚合酶连接。
解题技巧： 三看法”判断DNA分子结构的正误 一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置为一分子脱氧核苷酸5号碳原子上的磷酸 基与相邻核苷酸的3号碳原子之间； 二看外侧链是否反向平行； 三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象。
考点二 DNA复制的研究方法和条件
1． DNA 复制方式的探究
关于 DNA 复制方式的探究，充分体现了假说—演绎法，即
在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以
验证。根据下面实验过程，回答相关问题。
(1)实验材料： 大肠杆菌 。
(2)实验方法： 放射性同位素标记技术和离心技术
。
(3)实验假设： DNA以半保留的方式复制
的碱基是 T 。 E.图中 a 的名称鸟嘌呤脱氧核苷酸 。
2．DNA结构中化学键的形成与断裂
对应训练：
如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是 A．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架
D B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．当DNA复制时，⑨的形成需要DNA连接酶 D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传 信息
4.DNA能准确复制的原因和意义
3.基因的概念(Ⅱ) 5.理解基因的本质、功能及其中脱氧核苷酸与 遗传信息之间的关系
C、H、O、N、P
借图记忆
A、T、G、C 脱氧核糖
脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链
“3”→三种物质：○、
▭
“4”→四种碱基对应四种脱氧核苷酸
“5”→五种元素： 含C、H、O、N、P；
○一定含P；▭一定含N。
双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
（√ ）
细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中嘌呤含量为50% （√ ）
决定DNA分子特异性的是(A＋T)/(G＋C)
(√ )
3、 DNA 碱基互补配对原则的有关计算
规律 1：互补的两个碱基数量 相等 ，即 A＝ T ，C＝ G 。
规律 2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的 50% 。 规律 3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中 这两种碱基的和 。 规律 4：若一条链中，A1＋TA11＋＋CT11＋G1＝n，则另一条链 中A2＋TA22＋＋CT22＋G2＝ n ，A＋TA＋＋CT＋1＋G2 1＋2＝ n 。
(2)子代 DNA 分子的总链数：2n×2＝2n 条。
＋1
①无论复制多少次，含 15N 的链始终是2 条。 (做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。)
②含 14N 的链数是 (2n＋1－2) 条。
2． DNA 分子复制中的相关计算 (2)某 DNA 分子中含某种碱基 a 个， 则复制 n 次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a×(2n－1)； 第 n 次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 a×2n－1 。
典例分析； 下图为真核细胞内某基因(15N 标记)的结构示意图，该基因全部碱基中 A 占 20% 。据图分析
该基因存在于细胞的可能位置细胞核里的染色体，叶绿体，。线粒体
该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为 3∶2 。 DNA 解旋酶作用于 ② 部位，限制性核酸内切酶作用于 ① 部位 将该基因置于 14N 培养液中复制 3 次后，含 15N 的 DNA 分子占 1/4.
故DNA分子中 C-G 比例高的稳定性强
[判一判] 1．DNA 的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 ( × ) 2．DNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的
(√ )
3．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
(√ )
4．DNA 上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即 A＝U，G＝C
(5)实验预期：离心后应出现 3 条 DNA 带(如上图)。(根据标记情况
作答)
①重带(密度最大)： 15N标记的亲代双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DNA(15N/14N。)
③轻带(密度最小)： 两条链都为14N标记的子代双DNA(14N/14N)
5．方式：半保留复制 。 6．特点：边解旋边复制 。 7．意义：将遗传信息 从亲代传给了子代
续性 。
，保持了遗传信息的连
如图为 DNA 复制的图解，请据图回答下列问题： (1)DNA 复制发生在_有__丝_分__裂__间_期__和_减__数__第_一__次_分裂 ____前__的_间__期___________。 (2)②过程称为____解_旋___。 (3)③中的子链是_Ⅱ__、__Ⅲ___。 (4)③过程必须遵循____碱_基__互_补__配__对__原则。 (5)子代 DNA 分子中只有一条链来自亲代 DNA 分子，由此说明 DNA 复制具有__半_保__留_ __复_制___的特点。
[判一判]
1．构成基因的碱基总数与 DNA 分子的碱基总数相等
(× )
2．某 DNA 片段中有 100 个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为 2100 种
对应训练：下列有关DNA分子结构图示中，正确的是( A )
典例分析
下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题请回答：
(1)若A占20%，则G 占 30% 。 (2)若双链DNA分子中A占20%且一条链中的A为20%则 此链中C的最大值是60% 。 (3)一条链中(A+C)/(T+G)＝0.4互补链中的此值是2.5 . (4)一条链中(A+T)/(C+G)＝0.4互补链中的此值是 0.4 . (5)若A有P个占全部碱基数的20%则该DNA分子中的G有1.5P 个
A．2 C．4
B．3 D．前三项都对
(D )
将 DNA 分子双链用 3H 标记的蚕豆(2n=12)根尖移入普 通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有 丝分裂。某普通培养液中子代细胞处于第三次有丝分 裂中期,根据图示判断,该细胞中染色体的标记情况 是( D ) A.12 条 b
B.6 条 a,6 条 b
人教版高中生物必修二
基因是有遗传效应的DNA片段
教学课件
DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段
考纲要求
定位解读
1.DNA分子结构的主 1.概述DNA分子双螺旋结构的主要特点
要特点(Ⅱ)
2.掌握相关规律和计算
2.DNA分子的复 制(Ⅱ)
3.掌握DNA分子复制的条件、过程、特点及有关 碱基的计算
分别是 20 ， 20 。
解题技巧:利用图示法
变式训练2：取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标
记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，减数分裂结
束产生4个精细胞具有放射性的有 4
个。
对应训练： 取 1 个含有 1 对同源染色体的精原细胞，用 15N 标记细 胞核中的 DNA，然后放在含 14N 的培养基中培养，让其连续进行两 次有丝分裂，形成 4 个细胞，这 4 个细胞中含 15N 的细胞个数可能 是
。
(4)实验过程(如图)
对应训练：细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有 15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离， 下图①～⑤为可能的结果，据图回答
亲代的DNA应为 子一代DNA应为 子二代DNA应为 子三代DNA应为
⑤。 ②。 。 ①。
。
(6)实验结果： 与预期的相符 。
变式训练1：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，
A、在第1次有丝分裂中期，后期，及所产生的每个子细胞内含有
32P的染色体条数分别是
20
，
40
， 20
。
B、在第二次细胞有丝分裂的中期、后期被32P标记的染色体条数
DNA分子的复制
1．概念：以 亲代DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。
2．时间： 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
。
模板： 解旋后两条母链 3．条件原 能料量：：细AT胞P 中 游离的4种脱氧核苷酸
酶：解旋酶、 DNA聚合酶 等
4．过程：DNA—解—旋——酶→两条母链D—N—A聚—合——→酶形成子链→新 DNA 分子。
技法提炼
核酸种类的判断方法
(1)DNA 和 RNA 的判断： 含有碱基 T 或脱氧核糖⇒DNA 含有碱基 U 或核糖⇒RNA (2)单链 DNA 和双链 DNA 的判断：
A＝T，G＝C 或 若： A＋G＝T＋C ⇒双链 DNA 若：嘌呤≠嘧啶⇒单链 DNA (3)DNA 和 RNA 合成的判断：用放射性同位素标记 T 或 U 可判 断 DNA 和 RNA 的合成。 若大量消耗 T，可推断正发生 DNA 的合成； 若大量利用 U，可推断正进行 RNA 的合成。
DNA分子双螺旋
基 本 骨 架
基 本
DNA分子的结构
骨
架Leabharlann 两条脱氧核糖核苷酸链观察DNA分子结构模型，分析其空间结构
（1）双链 反向平行 。 （2） 磷酸 和 碱基 交替连接，排列在外侧，构成 基本骨架 ， 排列在内侧 （3）两条链上的碱基通过 氢键 连接成碱基对。 （4）A和T之间形成 2 个氢键，C和G之间形成 3 个氢键，脱氧核糖
C.6 条 b,6 条 c D.b+c=12,但 b 和 c 数目不确定
2、DNA复制中的相关计算 (1个15/15的DNA放在14中培养n代）
(1)子代 DNA 分子数： 2n 个。 ①无论复制多少次，含 15N 的 DNA 分子始终是 2 个。
②含 14N 的有 2n 个，只含 14N 的有 (2n－2个) ， (做题时应看准是“含”还是“只含”。)
②氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为 2n～3n ； 若已知A有m个，则氢键数为 3n－m 。
【对应训练】1．如图为核苷酸链结构图，据图回答
a A．能构成一个完整核苷酸的是图中
。
B．各核苷酸之间是通过化学键 ③ 连接起来的
C． DNA连接酶 可连接断裂的化学键③
解析
D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少
。
巩固练习1、某DNA分子中,G＋C之和占全部碱基的35.8%,一条 链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则它的互补链
中,T和C分别占该链碱基总数的 B
A.32.9％和17.l％ C.18.7％和31.3％
B.31.3％和18.7％ D.17.l％和32.9％
练习2：一段多核苷酸链中的碱基组成为20％的A,20％的C, 30％的G, 30％的T,它是一段（B）
5．每个 DNA 片段中，游离的磷酸基团有 2 个。
(× ) （√ ）
6. DNA 单链上相邻碱基以氢键相连
（× ）
易错点提醒： 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。
借题发挥： 1、水解产物及氢键数目计算
①DNA水解产物：初步水解产物是 脱氧核苷酸， 彻底水解产物是 磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 。
A,双链DNA C,双链RNA
B,单链DNA D,单链RNA
练习3：已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链
RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种
类型，应该
[ A]
A．分析碱基类型，确定碱基比率 B．分析碱基类型，分析核糖类型 C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
规简律记5：：若“一配条对链的中两AT碱11＋ ＋基GC之11＝和K在，单则、另双一链条中链所中占AT22比＋ ＋例GC22相＝等K1 。 简记：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1
补则等，不补则倒
规律 6：
若已知 A 占双链的比例＝c%，则 A1/单链的比例无法确定，但最大
值可求出为 2c% ，最小值为 0
cb
a
d
1．据图①写出基因与染色体的关系：基因在染色体上呈 线性 排列。
2．将代表下列结构的字母填入图②中的相应横线上：
a.染色体、b.DNA、c.基因、d.脱氧核苷酸。 3．基因的本质：具有 脱氧核苷酸 的 DNA 片段。
4.遗传信息的多样性和特异性:
遗传信息蕴藏着 多样性 的排列顺序中; 碱基的排列顺序千变万化(4n ,n为碱基对的对数),构成DNA的遗传效应性； 碱基特定的排列顺序上构.成每个DNA分子的特异性。