高三生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

PAGE15高三生物導(dǎo)學(xué)案編號第二章第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制【預(yù)習(xí)案】【預(yù)習(xí)目標(biāo)】1.能夠準(zhǔn)確描述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2.能夠準(zhǔn)確DNA復(fù)制的過程、特點(diǎn)和意義。【知識梳理】一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是哪位科學(xué)家提出來的？他們構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的過程中主要利用了哪些科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)和成果？2.DNA分子的組成和結(jié)構(gòu)3、DNA分子的特性（1）穩(wěn)定性：DNA中____________________交替連接的方式不變，兩條鏈間________________的方式不變。（2）多樣性：DNA分子中____________________多種多樣。（3）特異性：每種DNA有區(qū)別于其他DNA的特定的_____________________________。二、DNA分子的復(fù)制DNA復(fù)制的時(shí)間DNA復(fù)制的場所DNA復(fù)制的條件模板原料能量酶DNA復(fù)制的過程(畫圖說明)DNA復(fù)制的特點(diǎn)DNA復(fù)制的意義【判斷正誤】1、富蘭克林和威爾金斯對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也做出了巨大的貢獻(xiàn)。（）2、雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。（）3、沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)。（）4、DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵。（）5、HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸。（）6、DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接。（）7、植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。（）8、DNA復(fù)制需要消耗能量。（）9、核酸生物大部分核酸在細(xì)胞核中合成。（）10、DNA的復(fù)制就是基因表達(dá)的過程。（）11、真核生物DNA復(fù)制過程需要解旋酶。（）第二章第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制【課堂探究案】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過完成歸納總結(jié)和變式訓(xùn)練，學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡明DNA分子的組成和結(jié)構(gòu)。2.通過演繹推理DNA的復(fù)制的假說和歸納總結(jié)，學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解DNA分子的半保留復(fù)制，準(zhǔn)確描繪DNA的復(fù)制的過程、特點(diǎn)和意義。3.通過學(xué)生計(jì)算和歸納總結(jié)，學(xué)生能夠準(zhǔn)確掌握DNA分子的相關(guān)計(jì)算。考點(diǎn)探究一DNA分子的結(jié)構(gòu)【考題引領(lǐng)】1．關(guān)于核酸的敘述，錯誤的是()A．細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與B．植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C．雙鏈DNA分子中一條鏈上磷酸和核糖是通過氫鍵連接的D．用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布2．關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是()A.DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵B.一種病毒同時(shí)含有DNA和RNAC.原核細(xì)胞中既有DNA，也有RNAD.葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA【歸納總結(jié)】1.數(shù)量關(guān)系a：每個DNA分子片段中，游離磷酸基團(tuán)有_____個b：多數(shù)磷酸連接個脫氧核糖，多數(shù)脫氧核糖連接個磷酸。c：脫氧核糖數(shù)=__________=__________d：A－T對有個氫鍵，G－C對有個氫鍵2、位置關(guān)系a：單鏈中相鄰堿基間通過___________________________連接b：互補(bǔ)鏈中相鄰堿基間通過相連【思考討論】DNA中磷酸二酯鍵的形成和斷裂與哪些酶有關(guān)，如何使氫鍵斷裂？【變式訓(xùn)練】1．下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中5的名稱是，1、2、9能否構(gòu)成DNA的基本單位？。(2)DNA分子中代表了遺傳信息。(3)圖中8表示的是。(4)由于解旋酶的作用使[]斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開。(5)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是()A.脫氧核糖、核糖和磷酸B.脫氧核糖、堿基和磷酸C.脫氧核糖核苷酸D.核糖核苷酸、堿基和磷酸考點(diǎn)探究二DNA的復(fù)制1.DNA復(fù)制方式的探究——DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)按全保留復(fù)制演繹推理按半保留復(fù)制演繹推理DNA的模式圖標(biāo)志離心后DNA的位置DNA的模式圖標(biāo)志離心后DNA的位置親代子一代子二代【思考討論】總結(jié)在高中教材哪些實(shí)驗(yàn)中用到了同位素標(biāo)記法？【變式訓(xùn)練】2.下列有關(guān)同位素標(biāo)記法的敘述，不正確的是（）A．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，能說明噬菌體的蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞B．用14C標(biāo)記的CO2研究光合作用暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑C．用H218O長期澆灌綠色植物，其釋放的氧氣不含18OD．用15N標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)大腸桿菌，繁殖的后代都會有15N2.DNA分子復(fù)制的過程【考題引領(lǐng)】3.甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是A．甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B．甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行C．DNA分子解旋時(shí)，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一個細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次【歸納總結(jié)】1.真核生物、原核生物、病毒的DNA復(fù)制場所各是什么？2.一般情況下，DNA分子準(zhǔn)確復(fù)制的原因？3、DNA復(fù)制能否在體外進(jìn)行，需要什么條件？【變式訓(xùn)練】3.下列甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題。(1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是__________________________________。(2)DNA分子的基本骨架由___________________________交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過___________________連接成堿基對，并且遵循________________原則。(3)甲圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶，其中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是______________酶，B是_______________酶。(4)甲圖所示過程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場所有_____________________________?？键c(diǎn)探究三有關(guān)DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算【考題引領(lǐng)】4.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%【歸納總結(jié)】已知DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)：個。①含15N的DNA分子數(shù)是個，只含15N的DNA分子數(shù)是個。②含14N的DNA分子數(shù)為個，只含14N的DNA分子數(shù)為個。(2)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：條。①含15N的鏈?zhǔn)菞l。②含14N的鏈?zhǔn)菞l。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)。①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為個。②若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為個?！咀兪接?xùn)練】4.用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4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．復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子【課堂小結(jié)】【課后鞏固】1.某生物體內(nèi)的嘌呤堿基占總數(shù)的44%，嘧啶堿基占總數(shù)的56%，該生物不可能是()A.T2噬菌體B.煙草花葉病毒C.大腸桿菌 D.酵母菌和人2.關(guān)于下圖所示DNA分子的說法，正確的是()A．限制酶作用于①部位，DNA連接酶作用于③部位B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和eq\f(A＋T,G＋C)的比例上C．若該DNA中A為p個，占全部堿基的n/m(m>2n)，則G的個數(shù)為pm/2n－pD．把該DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占3/43.某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是 4.讓細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖中①～⑤為可能的結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A.子一代DNA應(yīng)為②B.子二代DNA應(yīng)為①C.子三代DNA應(yīng)為④D.親代的DNA應(yīng)為⑤5.(2015·上海模擬)用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶30個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果可能是()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300個D.該DNA分子中的脫氧核苷酸排列順序最多有2100種6.(2015·蘭州模擬)用15N標(biāo)記精原細(xì)胞的一個DNA分子，并供給含14N的原料。則該細(xì)胞產(chǎn)生的4個精子中，含14N的有()A.1個 B.2個 C.3個 D.4個7.(2015·益陽模擬)某基因(14N)含有3000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因B.W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶6300個C.X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的1/3D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶48、(2014·潮州檢測)如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B．DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATPC．從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的D．DNA復(fù)制過程中是先完全解旋，再半保留復(fù)制9.如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有堿基5000對，A+T占堿基總數(shù)的34%，若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是()A.復(fù)制時(shí)作用于③處的酶為限制酶B.復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9900個C.④處指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的DNA分子占310.用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，請問最快在第幾次細(xì)胞分裂的后期，細(xì)胞中只能找到1條被32P標(biāo)記的染色體()A.2 B.3 C.9 D.1911.(2015·孝感模擬)關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述中，正確的有幾項(xiàng)()①1個含有n個腺嘌呤的第一代DNA分子復(fù)制到第n代，需要腺嘌呤脫氧核苷酸(2n-1)×n個②在一個雙鏈DNA分子中，G+C占堿基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M%③細(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連續(xù)有絲分裂，第2次分裂的每個子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記④DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)記的占1/2nA.①② B.②③ C.③④ D.②④12.BrdU能替代T與A配對，而滲入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用姬姆薩染料染色時(shí)，不含BrdU的鏈為深藍(lán)色，含BrdU的鏈為淺藍(lán)色。現(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，圖a～c依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細(xì)胞分裂中期，來自1條染色體的各染色體的顯色情況(陰影表示深藍(lán)色，非陰影為淺藍(lán)色)。有關(guān)說法正確的是()A．1個DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上B．b圖每條染色體均有1個DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdUC．c圖中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdUD．若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色13.20世紀(jì)90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有催化活性。他們根據(jù)共有序列設(shè)計(jì)并合成了由47個核苷酸組成的單鏈DNAE47，它可以催化兩個DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確的是A．在DNAE47中，嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等B．在DNAE47中，每個脫氧核糖上均連有一個磷酸和一個含N堿基C．DNA也有酶催化活性D．DNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的14.(2012·山東)假設(shè)一個雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是 A.該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸B.噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49D.該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變15.如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙)，請據(jù)圖回答問題：(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由________和________(填序號)交替排列構(gòu)成④為____________________________。(2)圖乙為________________過程，發(fā)生的時(shí)期為________________。從圖示可看出，該過程是從____________起點(diǎn)開始復(fù)制的，從而____________________復(fù)制速率；圖中所示的酶為____________________酶，作用于圖甲中的____