高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 第二講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)精品課件 新人教版必修2.ppt

一 dna分子的結(jié)構(gòu) 判斷正誤 1 dna的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 2 dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的 3 兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì) 4 dna上堿基對(duì)的形成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 即a u g c 二 dna分子的復(fù)制 填表 有絲分裂的 減數(shù)第一次分裂 細(xì)胞核 dna的兩條鏈 脫氧核苷酸 atp 解旋酶 dna聚合酶 互補(bǔ) 邊解旋邊復(fù)制 半保留 遺傳信息 三 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 判斷正誤 1 構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與dna分子的堿基總數(shù)相等 2 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 3 不同dna分子攜帶遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同 4 dna的多樣性主要取決于堿基排列順序的多樣性 1 結(jié)構(gòu)層次 1 dna分子中的有關(guān)數(shù)量關(guān)系 1 dna分子中 脫氧核苷酸數(shù) 脫氧核糖數(shù) 磷酸數(shù) 含氮堿基數(shù) 1 1 1 1 2 配對(duì)的堿基 a與t之間形成2個(gè)氫鍵 g與c之間形成3個(gè)氫鍵 c g對(duì)占比例越大 dna結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定 3 每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個(gè)游離的磷酸基 因此dna分子中含有2個(gè)游離的磷酸基 1 如圖為dna分子的結(jié)構(gòu)示意 對(duì)該圖的正確描述是 a 和 相間排列 構(gòu)成了dna分子的基本骨架b 構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸c 當(dāng)dna復(fù)制時(shí) dna連接酶催化 的形成d dna分子中 依次代表a g c t 解析 結(jié)構(gòu)圖中 分別表示磷酸 脫氧核糖 堿基 磷酸和脫氧核糖的相間排列構(gòu)成了dna分子的基本骨架 圖中 不是同一個(gè)脫氧核苷酸分子的成分 其中磷酸是上面一個(gè)脫氧核苷酸的組成成分 是氫鍵 在dna復(fù)制時(shí) 當(dāng)dna聚合酶把脫氧核苷酸連接在一起后 堿基之間的氫鍵不需要酶的催化作用就可以形成 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 dna分子中 依次代表a g c t 答案 d 2 一個(gè)dna分子的一條鏈上 腺嘌呤比鳥(niǎo)嘌呤多40 兩者之和占dna分子堿基總數(shù)的24 則該dna分子的另一條鏈上 胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的 a 28 b 24 c 14 d 44 答案 a 2 染色體 dna 基因和脫氧核苷酸的關(guān)系 3 消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一個(gè)親代dna分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè) 經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸為m 2n 1 個(gè) 復(fù)制第n次所需該脫氧核苷酸數(shù)為m 2n 1 2 核酸種類的判斷方法 1 若有核糖 一定為rna 若有脫氧核糖 一定為dna 2 若含t 一定為dna 若含u 一定為rna 所以用放射性同位素標(biāo)記t或u 可探知dna或rna 若大量利用t 可認(rèn)為進(jìn)行了dna的合成 若大量利用u 可認(rèn)為進(jìn)行了rna的合成 3 若含t a t或嘌呤 嘧啶 則為單鏈dna 因?yàn)殡p鏈dna分子中a t g c 嘌呤 a g 嘧啶 t c 4 若嘌呤 嘧啶 肯定不是雙鏈dna 可能為單鏈dna 也可能為rna 但若是細(xì)胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 則可能既有雙鏈dna又有rna 特別提醒 對(duì)真核細(xì)胞而言 染色體是基因的主要載體 因線粒體 葉綠體中也含有基因 無(wú)論dna分子復(fù)制幾次 母鏈只有兩條 含母鏈的dna分子只有兩個(gè) 3 下列關(guān)于基因 遺傳信息的描述 錯(cuò)誤的是 a 基因在染色體上呈線性排列 染色體是基因的主要載體b 遺傳信息可以通過(guò)dna復(fù)制傳遞給后代c 互為等位基因的兩個(gè)基因肯定具有相同的堿基數(shù)量d 遺傳信息是指dna分子的脫氧核苷酸的排列順序 解析 基因是具有遺傳效應(yīng)的dna片段 是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位 基因在染色體上呈線性排列 染色體是基因的主要載體 等位基因是通過(guò)基因突變產(chǎn)生的 所以互為等位基因的兩個(gè)基因不一定具有相同的堿基數(shù)量 答案 c 4 用15n標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的dna分子 其中有胞嘧啶60個(gè) 該dna分子在14n的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制四次 其結(jié)果不可能是 a 含有15n的dna分子占1 8b 含有14n的dna分子占7 8c 消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè)d 產(chǎn)生了16個(gè)dna分子 解析 由于dna的復(fù)制是半保留復(fù)制 經(jīng)過(guò)四次復(fù)制形成16個(gè)dna分子 有2個(gè)dna分子中一條鏈含有15n 另一條鏈含有14n 其余14個(gè)dna分子兩條鏈全部含有14n 該dna分子中含有胞嘧啶60個(gè) 由此計(jì)算出含有鳥(niǎo)嘌呤60個(gè) 腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個(gè) 復(fù)制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為40 24 1 600個(gè) 答案 b 命題角度 dna的結(jié)構(gòu)與復(fù)制 1 從近幾年高考試題來(lái)看 主要考查以下幾個(gè)方面 dna分子的復(fù)制過(guò)程 特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算 如2010年上海卷t40 北京理綜t30 2009年江蘇t12 dna復(fù)制與基因突變和細(xì)胞分裂相結(jié)合 如2010年山東卷t7 2008年江蘇卷t9 2 在以往高考試題中 綜合考查dna結(jié)構(gòu) 復(fù)制及堿基互補(bǔ)配對(duì)的題目較少 但在各地的模擬題中此類問(wèn)題卻被常常涉及 在復(fù)習(xí)中應(yīng)引起足夠重視 如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因 15n標(biāo)記 的結(jié)構(gòu)示意圖 該基因全部堿基中a占20 下列說(shuō)法正確的是 a 該基因一定存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體dna上b 該基因的一條核苷酸鏈中 c g a t 為3 2c dna解旋酶只作于 部位 限制性核酸內(nèi)切酶只作用于 部位d 將該基因置于14n培養(yǎng)液中復(fù)制3次后 含15n的dna分子占1 8 解析 真核細(xì)胞中的dna主要存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體中 少量存在于線粒體 葉綠體中 由雙鏈dna中a 腺嘌呤 占20 且dna中a t c g可知 c g 100 a t 60 故該基因中 c g a t 3 2 該基因一條核苷酸鏈中 c g a t dna解旋酶破壞的是堿基對(duì)之間的氫鍵 即 而限制性核酸內(nèi)切酶以及dna連接酶作用于dna分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價(jià)鍵 15n標(biāo)記的dna在14n培養(yǎng)液中培養(yǎng) 復(fù)制3次后 含15n的dna占2 23 1 4 答案 b 本講實(shí)驗(yàn) dna復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究 關(guān)于dna復(fù)制方式的探究 充分體現(xiàn)了假說(shuō) 演繹法 即在克里克假說(shuō)的基礎(chǔ)上 通過(guò)演繹推理 最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證 1 實(shí)驗(yàn)材料 大腸桿菌 2 實(shí)驗(yàn)方法 放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù) 3 實(shí)驗(yàn)假設(shè) dna以半保留的方式復(fù)制 4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 見(jiàn)圖 1 大腸桿菌在含15n標(biāo)記的nh4cl培養(yǎng)基中繁殖幾代 使dna雙鏈充分標(biāo)記15n 2 將含15n的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14n標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng) 3 在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取dna 間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間 4 將提取的dna進(jìn)行離心 記錄離心后試管中dna位置 5 實(shí)驗(yàn)預(yù)期 離心后應(yīng)出現(xiàn)3條dna帶 見(jiàn)圖 1 重帶 密度最大 15n標(biāo)記的親代雙鏈dna 15n 15n 2 中帶 密度居中 一條鏈為15n 另一條鏈為14n標(biāo)記的子代雙鏈dna 15n 14n 3 輕帶 密度最小 兩條鏈都為14n標(biāo)記的子代雙鏈dna 14n 14n 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 與預(yù)期的相符 dna的復(fù)制方式 可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè) 可能的情況是全保留復(fù)制 半保留復(fù)制 分散 彌散 復(fù)制三種 究竟是哪種復(fù)制方式呢 下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明dna的復(fù)制方式 實(shí)驗(yàn)步驟 a 在氮源為14n的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌 其dna分子均為14n dna 對(duì)照 b 在氮源為15n的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌 其dna分子均為15n dna 親代 c 將親代15n大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14n的培養(yǎng)基中 再連續(xù)繁殖兩代 和 用密度梯度離心法分離 不同分子量的dna分子將分布在試管中的不同位置上 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè) 1 如果與對(duì)照 14n 14n 相比 子代 能分辨出兩條dna帶 一條 帶和一條 帶 則可以排除 2 如果子代 只有一條中密度帶 則可以排除 但不能肯定是 3 如果子代 只有一條中密度帶 再繼續(xù)做子代 dna密度鑒定 若子代 可以分出 和 則可以排除分散復(fù)制 同時(shí)肯定半保留復(fù)制 如果子代 不能分出 密度兩條帶 則排除 同時(shí)確定為 解析 從題目中的圖示可知 深色為親代dna的脫氧核苷酸鏈 母鏈 淺色為新形成的子代dna的脫氧核苷酸鏈 子鏈 因此全保留復(fù)制后得到的兩個(gè)dna分子 一個(gè)是原來(lái)的兩條母鏈重新形成的親代dna分子 一個(gè)是兩條子鏈形成的子代dna分子 半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代dna分子的一條鏈為母鏈 一條鏈為子鏈 分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代dna分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的 答案 1 輕 14n 14n 重 15n 15n 半保留復(fù)制和分散復(fù)制 2 全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制 3 一條中密度帶一條輕密度帶中 輕半保留復(fù)制分散復(fù)制 1 2010 山東高考 蠶豆根尖細(xì)胞在含3h標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期 然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期 其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是 a 每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記b 每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記c 只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記d 每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記 解析 蠶豆根尖細(xì)胞的染色體上的dna分子原來(lái)不含3h標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷 在含3h標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期后 復(fù)制形成的所有dna分子中一條鏈含3h標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷 一條鏈不含3h標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷 在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)至分裂中期 dna分子一半含放射性 一半不含放射性 答案 b 2 2010 上海高考 細(xì)胞內(nèi)某一dna片段中有30 的堿基為a 則該片段中 a g的含量為30 b u的含量為30 c 嘌呤含量為50 d 嘧啶含量為40 解析 根據(jù)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)中a t c g可知 嘌呤之和等于嘧啶之和 其他堿基的含量分別為 t a 30 c g 1 30 30 2 20 答案 c 3 2009 江蘇高考 下圖為真核生物染色體上dna分子復(fù)制過(guò)程示意圖 有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 a 圖中dna分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的b 圖中dna分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的c 真核生物dna分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶d 真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 解析 據(jù)圖可知 dna在復(fù)制時(shí)給出多個(gè)復(fù)制起點(diǎn) 但不是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的 這樣可以提高復(fù)制速率 而且復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制當(dāng)然需要解旋酶 答案 a 4 2010 北京高考 科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象 運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了dna復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表 請(qǐng)分析并回答 1 要得到dna中的n全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌b 必須經(jīng)過(guò) 代培養(yǎng) 且培養(yǎng)液中的 是唯一氮源 2 綜合分析本實(shí)驗(yàn)的dna離心結(jié)果 第 組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用 但需把它與第 組和第 組的結(jié)果進(jìn)行比較 才能說(shuō)明dna分子的復(fù)制方式是 3 分析討論 若子 代dna的離心結(jié)果為 輕 和 重 兩條密度帶 則 重帶 dna來(lái)自 據(jù)此可判斷dna分子的復(fù)制方式不是 復(fù)制 若將子 代dna雙鏈分開(kāi)后再離心 其結(jié)果 選填 能 或 不能 判斷dna的復(fù)制方式 若在同等條件下將子 代繼續(xù)培養(yǎng) 子n代dna離心的結(jié)果是 密度帶的數(shù)量和位置 放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是 帶 若某次實(shí)驗(yàn)的