《高三生物二輪復(fù)習(xí) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教案 人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三生物二輪復(fù)習(xí) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制教案 人教版（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 【課前復(fù)習(xí)】 在學(xué)習(xí)新課程前先復(fù)習(xí)有關(guān)DNA分子的基本元素組成、三種基本組成物質(zhì)、基本結(jié)構(gòu)單位、有絲分裂、減數(shù)分裂等知識，這樣既有利于掌握新知識，又便于將新知識納入知識體系中。 溫故——會做了，學(xué)習(xí)新課才能有保障 1．組成DNA分子的化學(xué)元素是 A． C、H、O B．C、H、O、N C． C、H、O、N、P D．C、H、O、N、P、S 答案：C 2．下列哪一組物質(zhì)是DNA的組成成分 A．脫氧核糖、核酸和磷酸 B．脫氧核糖、堿基和磷酸 C．核糖、堿基和磷酸 D．核糖、核酸和磷酸 答案：B 3．DNA的基本組成單位

2、是 A．核苷酸B．脫氧核苷酸 C．核糖核苷酸D．氨基酸 答案：B 4．在細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，DNA分別在____________期和____________加倍。 答案：分裂間　減數(shù)第一次分裂間期 5．圖6—3—1是在生物生殖和發(fā)育過程中發(fā)生在細(xì)胞核中的某物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的變化，請讀圖回答問題： 圖6—3—1 此圖是表示細(xì)胞核中____________的數(shù)量變化圖。AB段表示____________中____________的變化；BC段表示____________，形成的子細(xì)胞是____________；CD段表示____________，形成的細(xì)胞是_______

3、_____；DE段表示____________，形成的細(xì)胞是____________。 答案：有絲分裂　染色體　精原細(xì)胞或卵原細(xì)胞　減數(shù)分裂　精子或卵細(xì)胞　受精作用　受精卵　有絲分裂　體細(xì)胞 知新——先看書，再來做一做 1． DNA分子的結(jié)構(gòu) (2)組成：DNA是一種高分子化合物，每個分子都是由成百上千個____________種脫氧核苷酸聚合而成的長鏈，簡稱____________鏈。 (3)DNA的結(jié)構(gòu)是規(guī)則____________。其主要特點(diǎn)是： ①由兩條脫氧核苷酸鏈____________平行盤旋而成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 ②外側(cè)：由____________和_________

4、___交替連接構(gòu)成基本骨架。 ③內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過____________形成堿基對。堿基對的形成遵循_____________原則，即A一定與____________配對(氫鍵有____________個)，G一定與____________配對(氫鍵有____________個)。 (4)特性 ①多樣性：是由于____________排列順序千變?nèi)f化。 ②特異性：是由于特定的____________排列順序。 ③儲存遺傳信息：DNA分子中通過____________排列順序來儲存大量遺傳信息。 2．DNA分子的復(fù)制 (1)概念：是以____________為模板合成___

5、_________的過程。 (2)時間：DNA分子復(fù)制是在細(xì)胞有絲分裂的____________和減數(shù)____________，是隨著____________的復(fù)制來完成的。 (3)場所：____________。 (4)過程 ①解旋：DNA分子首先利用細(xì)胞提供的能量，在____________的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。 ②合成子鏈：以解開的_____________為模板，以游離的____________為原料，遵循____________原則，在有關(guān)____________的作用下，各自合成與母鏈____________的子鏈。 ③形成子代DNA：每條子鏈與其對應(yīng)的__

6、__________盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成____________個與親代DNA完全相同的子代DNA分子。 (5)特點(diǎn) ①DNA復(fù)制是一個邊____________邊____________的過程。 ②由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一條鏈，因此，這種復(fù)制叫____________復(fù)制。 (6)條件：DNA分子復(fù)制需要的模板是____________；原料是____________；能量是____________；還需要____________。 (7)準(zhǔn)確復(fù)制的原因 ①DNA分子____________提供精確的模板。 ②通過____________保證了復(fù)制準(zhǔn)

7、確無誤。 (8)功能：DNA分子通過復(fù)制，使親代的_____________傳遞給子代，從而保證了____________的連續(xù)性，故有傳遞____________的功能。 ? 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．記住DNA分子的結(jié)構(gòu)，并且能夠說明DNA分子的基本單位、組成及雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，能對這些知識采用適當(dāng)?shù)男问剑ㄎ淖?、圖、表）予以表達(dá)。 2．理解DNA的穩(wěn)定性、特異性、多樣性等特性。 3．能夠解釋說明DNA復(fù)制的概念、過程及復(fù)制的意義，理解堿基互補(bǔ)配對原則，會運(yùn)用堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行計算。 ? 【基礎(chǔ)知識精講】 課文全解： 在學(xué)習(xí)了DNA是主要的遺傳物質(zhì)以后，本小節(jié)著重說明DNA具有

8、遺傳功能的特定結(jié)構(gòu)以及它傳遞遺傳信息的復(fù)制功能。 1．DNA的結(jié)構(gòu) 教材首先提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并出示了其模式圖，然后就此圖展開分析。由點(diǎn)→線→面→體的順序進(jìn)行闡述。 點(diǎn)：DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。如圖6—3—2根據(jù)含氮堿基不同可以把脫氧核苷酸分成4種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸（A）；鳥嘌呤脫氧核苷酸（G）；胞嘧啶脫氧核苷酸（C）；胸腺嘧啶脫氧核苷酸（T）。 線：很多脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸鏈。如圖6—3—3。 面：由2條反向平行排列的脫氧核苷酸鏈形成DNA分子的平面結(jié)構(gòu)。如圖6—3—4。 體：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。如圖6—3—5。 圖6—3—2　　　 圖6—

9、3—3　　　圖6—3—4　　　　圖6—3—5 DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下表所示： DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 主鏈 側(cè)鏈 構(gòu)成方式 ①脫氧核糖與磷酸交替排列； ②兩條主鏈呈反向平行； ③盤旋成規(guī)則的雙螺旋 ①主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連結(jié)成對； ②堿基互補(bǔ)配對（A—T，G—C）； ③堿基對平面之間平行 位置 雙螺旋外側(cè) 雙螺旋內(nèi)側(cè) 在分子結(jié)構(gòu)上，DNA是由4種脫氧核苷酸連接而成多核苷酸的兩條單鏈，通過氫鍵把兩條單鏈上相對的堿基連接起來。堿基的配對是有規(guī)律的，A一定與T配對，G一定與C配對。這就是堿基互補(bǔ)配對原則。所以，在DNA中堿基的比率總是(A+G)／(T+C)＝1，嘌呤堿的分

10、子總數(shù)等于嘧啶堿的分子總數(shù)。這樣的互補(bǔ)配對，形成為多核苷酸的雙鏈。雙鏈圍繞一個主心軸，形成梯狀的雙螺旋結(jié)構(gòu)。在雙鏈上，4種堿基的排列順序是不受限制的，因而提供了DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性，而每一特異的DNA分子有其獨(dú)特的堿基排列順序。 2．DNA的特性 從以上分析可以看出DNA分子的特性如下： （1）多樣性 組成DNA的堿基雖然只有4種，但是由于在不同的DNA分子中所含有的堿基對的數(shù)量不同，排列順序千變?nèi)f化，因而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。例如，一個具有4000個堿基對的DNA分子所攜帶的遺傳信息是44000種，44000是多大呢？我們可以這樣計算： 設(shè)：N=44000 對上式取對數(shù)：l

11、gN＝lg44000＝lg (22)4000=lg 28000=8000lg 2 根據(jù)常用對數(shù)可知：lg2≈0.3010 ∴1gN≈8000×0.3010＝2408 由常用對數(shù)的意義可以得到：N＝102408 ∴44000＝102408即102408種。 （2）特異性 不同的DNA分子由于堿基對的排列順序存在著差異，因此，每一個DNA分子的堿基對都有其特定的排列順序，這種特定的排列順序包含著特定的遺傳信息，從而使DNA分子具有特異性。 （3）DNA的復(fù)制 DNA分子的結(jié)構(gòu)不僅使DNA分子能夠儲存大量的遺傳信息，還使DNA分子通過復(fù)制來傳遞遺傳信息。 ①概念：以親代DNA分子為

12、模板來合成子代DNA的過程。 ②時間：細(xì)胞有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期，隨染色體的復(fù)制而完成的。 ③過程：DNA復(fù)制的過程大體分為三個階段，結(jié)合教材中的圖6—6來學(xué)習(xí)。 a．解旋 b．以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對 c．形成兩個新的DNA分子 ④條件：模板、原料、酶和能量。 ⑤特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。 ⑥準(zhǔn)確性的原因：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對，保證準(zhǔn)確無誤的復(fù)制。 ⑦意義：遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 綜上所述，本節(jié)的知識結(jié)構(gòu)如下： 問題全解： 13．DNA的元素組成及其基本單位是什么？

13、DNA的元素組成是：C、H、O、N、P；其基本單位是脫氧核苷酸。 14．DNA的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？ 見“課文全解1”。 15．什么是堿基互補(bǔ)配對原則？ 在DNA分子中形成堿基對時，A一定與T配對，G一定與C配對，這種一一對應(yīng)的關(guān)系，稱為堿基互補(bǔ)配對原則。 16．有關(guān)堿基互補(bǔ)配對的計算問題有何規(guī)律？ 規(guī)律一：DNA雙鏈中的兩個互補(bǔ)的堿基數(shù)相等；任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和恒定，且占堿基總數(shù)的50%，即：A=T；G=C；A+G=T+C=A+C=T+G=50%總堿基數(shù)；A+G/T+C=A+C/G+T=T+C/A+G=G+T/A+C=1，一般情況下A+T≠G+C，A+T/G+C≠G+C/A

14、+T≠1。 規(guī)律二：在DNA雙鏈中，一條單鏈的兩個不互補(bǔ)的堿基和之比如A+G/T+C的值與另一條互補(bǔ)單鏈上的這個比值如A+G/T+C的值是互為倒數(shù)的。即一條單鏈的A+G/T+C的值為K，則另一條互補(bǔ)單鏈的A+G/T+C的值是1/K。 規(guī)律三：DNA雙鏈中，一條單鏈的兩個互補(bǔ)的堿基和如A+T（或G+C）占此鏈堿基的比值與另一條互補(bǔ)單鏈上的這兩個堿基和如A+T（或G+C）在對應(yīng)鏈堿基的比值相等，也與整個DNA分子的如A+T（或G+C）占整個DNA堿基的比值是相等的，正因為這樣，一條單鏈的A+T/G+C的值，與另一條互補(bǔ)鏈的A+T/G+C的值是相等的，也與整個DNA分子的A+T/G+C的值是相等

15、的。 17．何為DNA分子的多樣性及特異性？其原因是什么？ 見“課文全解2”。 18．何為DNA分子的復(fù)制？復(fù)制是怎樣進(jìn)行的？ 所謂復(fù)制就是新合成的DNA分子與原來的DNA分子結(jié)構(gòu)一致。能夠“自我”復(fù)制是遺傳物質(zhì)的重要特征之一。染色體能夠復(fù)制，基因能夠復(fù)制，歸根到底是DNA能夠復(fù)制。 DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞的有絲分裂或減數(shù)分裂第一次分裂的間期。這時候，一個DNA分子雙鏈之間的氫鍵斷裂，兩條鏈彼此分開，各自吸收細(xì)胞內(nèi)的核苷酸，按照堿基配對原則合成一條新鏈，然后新舊鏈聯(lián)系起來，各自形成一個完整的DNA分子。復(fù)制完畢時，原來的一個DNA分子，即成為兩個DNA分子。因為新合成的每條DNA

16、分子都含有一條原來的鏈和一條新鏈，所以這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。 ? 【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】 1．在學(xué)習(xí)“DNA的結(jié)構(gòu)”時，可以用“模型輔助法”來學(xué)習(xí)。注意結(jié)合圖與模型，先觀察DNA的整體結(jié)構(gòu)，為思維創(chuàng)建一個支點(diǎn)，再按照點(diǎn)、線、面、體的順序由局部到整體進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后再從整體到局部歸納出DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2．有關(guān)DNA的復(fù)制的內(nèi)容可以用“演繹分解法”來學(xué)習(xí)。結(jié)合有絲分裂與減數(shù)分裂的過程，將這一部分內(nèi)容演繹分解成時間、場所、條件、過程、方式、特點(diǎn)、結(jié)果、意義等幾個小問題來進(jìn)行學(xué)習(xí)。也可以結(jié)合簡易模型來模仿復(fù)制過程加深理解。 3．運(yùn)用規(guī)律，進(jìn)行計算。 見“堿基互補(bǔ)配對規(guī)律的有關(guān)計算問題”。

17、 ? 【知識拓展】 1．DNA的雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 1950年，查蓋夫發(fā)現(xiàn)了DNA堿基組成的特點(diǎn)即A/T=C/G=1；而A+T/C+G的值各種生物不同，反映出種的特異性。1953年威爾金斯成功地制出高度定向的DNA纖維，獲得了X衍射照片，經(jīng)沃森、克里克分析，認(rèn)為與他們設(shè)想的雙螺旋模型是符合的。因此，他們二人根據(jù)X衍射分析和關(guān)于DNA堿基組成的數(shù)據(jù)，最終提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 2．DNA分子相對穩(wěn)定性的原因 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的。這是因為在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，通過氫鍵形成的堿基對，使兩條脫氧核苷酸長鏈穩(wěn)固地并聯(lián)起來。另外，堿基對之間縱向的相互作用力也進(jìn)

18、一步加固了DNA分子的穩(wěn)定性。各個堿基對之間的這種縱向的相互作用力叫做堿基堆集力。現(xiàn)在普遍認(rèn)為堿基堆集力是穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)的最重要的因素。再有，雙螺旋外側(cè)負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)同帶正電荷的陽離子之間形成的離子鍵，可以減少雙鏈間的靜電斥力，因而對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)也有一定的穩(wěn)定作用。 3．為什么嘌呤一定要與嘧啶配對？為什么A一定與T配對，G一定與C配對？ 在分子結(jié)構(gòu)上，DNA是由4種脫氧核苷酸連接而成多核苷酸的兩條單鏈，并且通過氫鍵把兩條單鏈上相對的堿基連接起來。堿基的配對是有規(guī)律的，其原因是兩條鏈之間的空間是一定的。嘌呤和嘧啶的分子結(jié)構(gòu)不同，嘌呤是雙環(huán)化合物，嘧啶是單環(huán)化合物。因此，若兩條鏈上相對應(yīng)

19、的堿基都是嘌呤環(huán)，則所占的空間太大；若兩條鏈上相對應(yīng)的堿基都是嘧啶環(huán)，則相距太遠(yuǎn)，不能形成氫鍵。只有A與T相連， G與C相連，其長才合適，所以堿基配對必須由一個嘌呤與一個嘧啶組成。另外，A與T配對是通過兩個氫鍵相連，G與C配對是通過三個氫鍵相連，因此堿基配對只能是A與T或G與C，不能是A與C或G與T，因為在氫鍵位置上彼此不相適應(yīng)。 ? 【同步達(dá)綱訓(xùn)練】 1．提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的是 A．孟德爾 B．艾弗里 C．格里菲思 D．沃森和克里克 2．有一對氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有一個腺嘌呤，則它的其他組成應(yīng)是 A．三個磷酸、三個脫氧

20、核糖和一個胸腺嘧啶 B．兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胞嘧啶 C．兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個胸腺嘧啶 D．兩個磷酸、兩個脫氧核糖和一個脲嘧啶 3．構(gòu)成DNA分子的堿基有A、G、C、T四種，因生物種類不同而不同的比例是 A．(A+C)/(G+T) B．(G+C)/(A+T) C．(A+G)/(C+T) D．A/T和G/C 4．一個DNA分子中有腺嘌呤1500個，腺嘌呤與鳥嘌呤之比為3∶1，則這個 DNA分子中含有脫氧核糖的數(shù)目為 A．2000個 B．3000個 C．4000個 D．8000個 5．在某DNA分子的所有堿基中，

21、腺嘌呤的分子數(shù)占22%，則胞嘧啶的分子數(shù)占 A．11% B．22% C．28% D．44% 6．DNA的一條單鏈中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)單鏈和整個DNA分子中分別是 A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.0 7．DNA的一條單鏈中A+T/G+C=0.4，上述比例在其互補(bǔ)單鏈和整個DNA分子中分別是 A．0.4和0.6 B．2.5和1.0 C．0.4和0.4 D．0.6和1.0 8．DNA分子的特異性決定于 A．核糖的種類 B．堿基的種類 C．堿基的比例 D．堿基對的排

22、列順序 9．用同位素32p標(biāo)記某一噬菌體內(nèi)的雙鏈DNA分子，讓其侵入大腸桿菌繁殖，最后釋放出200個后代，則后代中32p的鏈占總鏈數(shù)的 A．0.5% B．1% C．2% D．13.50% 10． 某DNA分子共有堿基1400個，其中一條單鏈上（A+T）∶（C+G）= 2∶5。問該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是 A．300個 B．400個 C．600個 D．1200個 11． DNA復(fù)制所需的基本條件是 A．模板、原料、能量和酶 B．RNA、DNA、ATP和酶 C．模板、溫度、能量和酶 D．DNA、脫氧核糖、

23、能量和酶 12．下列有關(guān)DNA復(fù)制的說法中錯誤的是 A． DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂的間期 B．在DNA復(fù)制中需要多種酶的參與 C． DNA復(fù)制的過程就是合成新的DNA分子的過程 D． DNA復(fù)制中若出現(xiàn)錯誤，對生物就無意義可言 13．某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，從而達(dá)到控制癌癥的目的。這些藥物作用的細(xì)胞正處在細(xì)胞周期的 A．間期　　　　B．前期　　　　C．中期　　　　D．后期　　　　E．末期 14．一個DNA分子復(fù)制完畢后，新形成的DNA分子子鏈 A．是DNA母鏈的片段 B．和DNA母鏈之一完全相同 C．和DNA母鏈稍有不同

24、 D．和DNA母鏈相同，但T為U所代替 15．分別用放射性元素32P和35S標(biāo)記某噬菌體DNA和蛋白質(zhì)外殼，該噬菌體侵染細(xì)菌后，經(jīng)多次復(fù)制，所釋放出的子代噬菌體只有少部分 A．不含32P B．含32P C．不含35S D．含35S 16． 在生物體內(nèi)，一個最短的DNA分子中堿基對的排列方式也會有44000種，這說明DNA分子是能夠儲存大量的_____________。DNA分子所具有的____________和____________從分子水平上決定了生物體的多樣性和特異性。 17．康貝格(Komberg)曾以噬菌體為引子，用四種脫氧核苷酸為原料，加入適量ATP和DNA

25、聚合酶，在試管中把游離的脫氧核苷酸合成了噬菌體DNA，這種半人工合成的DNA也能夠在寄主(細(xì)菌)體內(nèi)繁殖。請據(jù)此回答下列問題： （1）該實(shí)驗說明的問題是__________________________。 （2）加入ATP的目的是____________________，說明該過程是_____________________。 （3）加入DNA聚合酶的目的是_____________________。 （4）若DNA是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成，則其場所是____________；若在真菌細(xì)胞內(nèi)合成，其場所可能是_________；若在高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi)合成，其場所又可能是__________

26、_____。 ? ? 參考答案 1．D　2．C　3．B　4．C　5．C　6．B　7．C　8．D　9．A　10．C　11．A　12．D　13．A　14．B 15．解析：噬菌體是一類病毒，它的外殼由蛋白質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)有DNA，蛋白質(zhì)含S，DNA含P而不含S。噬菌體侵染細(xì)菌時只將DNA注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在外面。噬菌體進(jìn)行DNA復(fù)制的模板是噬菌體DNA，所需的脫氧核苷酸，合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸則來自細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，都不具有放射性。由于DNA是半保留復(fù)制，進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部的噬菌體DNA含32P，但細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的脫氧核苷酸不含32P，因此多次復(fù)制后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)噬菌體含32P，具體地說，只有2個噬菌體含32P。 答案：B 16．遺傳信息　多樣性　特異性 17．(1)在一定條件下，DNA具有自我復(fù)制功能　(2)為DNA復(fù)制提供能量　一個耗能過程?。?）促進(jìn)DNA新鏈的合成　（4）原核細(xì)胞的核區(qū)　細(xì)胞核、線粒體　細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 - 7 - 用心 愛心 專心