高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第7單元遺傳的分子基礎(chǔ)72VIP

第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段-2-1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)。

2.DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)。

3.基因的概念(Ⅱ)。-3-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考點(diǎn)1

DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的結(jié)構(gòu)-4-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.DNA分子的特性(1)

穩(wěn)定

性:磷酸和脫氧核糖交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架。

(2)

多樣

性:堿基對多種多樣的排列順序。

(3)

特異

性:每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序,代表了特定的遺傳信息。

-5-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(

)(2)DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵。(

)(3)雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)。(

)(4)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí),運(yùn)用了構(gòu)建物理模型的方法。(

)(5)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定。(

)(6)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基是通過氫鍵連接的。(

)(7)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。(

)××√√√√×-6-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(8)含有G、C堿基對比較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較差。(

)(9)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架。(

)(10)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)。(

)×√√-7-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.根據(jù)下圖回答問題。(1)一個(gè)DNA分子片段中有幾個(gè)游離的磷酸基團(tuán)?提示：2個(gè)。(2)單鏈中相鄰的堿基是如何連接的?提示：通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接。-8-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.根據(jù)下圖回答問題。(1)圖2中①③分別是什么鍵?提示：①是磷酸二酯鍵,③是氫鍵。(2)解旋酶課作用于哪個(gè)位置?限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶可作用于哪個(gè)位置?提示：解旋酶作用于③。限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①。-9-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向1DNA分子的結(jié)構(gòu)1.下圖表示某DNA片段,下列有關(guān)該圖的敘述,正確的是(

)A.①②③相間排列,構(gòu)成DNA分子的基本骨架B.④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C.⑨既容易斷裂又容易生成,所以DNA的穩(wěn)定性與之無關(guān)D.該DNA片段有兩種堿基配對方式,四種脫氧核苷酸

答案解析解析關(guān)閉DNA分子的基本骨架由①磷酸和②脫氧核糖交替連接形成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;①磷酸并不能與②③組成胞嘧啶脫氧核苷酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA的穩(wěn)定性與⑨氫鍵有關(guān),C與G配對形成的氫鍵越多,DNA分子越穩(wěn)定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該DNA片段有兩種堿基配對方式,即A與T配對、C與G配對,四種脫氧核苷酸,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉D-10-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.在制作DNA雙螺旋模型的過程中,下圖所示的連接正確的是(

)

答案解析解析關(guān)閉DNA分子中,脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè),A項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;磷酸連接兩個(gè)脫氧核糖,D項(xiàng)下面的磷酸多出一個(gè)化學(xué)鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析關(guān)閉B-11-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向2與DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的計(jì)算3.某雙鏈DNA分子中含有200個(gè)堿基,一條鏈上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,下列關(guān)于該DNA分子的敘述,正確的是(

)A.該DNA分子中四種含氮堿基A∶T∶G∶C=4∶4∶7∶7B.若該DNA分子中A為p個(gè),占全部堿基的n/m(m>2n),則G的個(gè)數(shù)為pm/2n-pC.該DNA分子的堿基排列方式共有4200種D.該DNA分子中含有4個(gè)游離的磷酸

答案解析解析關(guān)閉該DNA分子中A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7;若該DNA分子中A為p個(gè),其占全部堿基的n/m,則全部堿基數(shù)為pm/n,所以G的個(gè)數(shù)為(pm/n-2p)÷2,即pm/2n-p;該DNA分子的堿基排列方式應(yīng)少于4100種,含有2個(gè)游離的磷酸。答案解析關(guān)閉B-12-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)4.(2017海南卷)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)兩個(gè)比值的敘述,正確的是

(

)A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子,后一比值不同B.前一個(gè)比值越大,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C.當(dāng)兩個(gè)比值相同時(shí),可判斷這個(gè)DNA分子是雙鏈D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子,后一比值等于1

答案解析解析關(guān)閉由于雙鏈DNA中堿基A=T、G=C,故(A+C)/(G+T)為恒值1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;A和T堿基對含2個(gè)氫鍵,C和G含3個(gè)氫鍵,(G+C)數(shù)目越多,氫鍵數(shù)越多,故(A+T)/(G+C)比值越小,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;(A+T)/(G+C)與(A+C)/(G+T)兩個(gè)比值相同時(shí),DNA分子可能是雙鏈,也可能是單鏈,C項(xiàng)錯(cuò)誤;經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子是雙鏈DNA,(A+C)/(G+T)=1,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉D1.DNA結(jié)構(gòu)的3個(gè)常考點(diǎn)(1)數(shù)量關(guān)系(2)位置關(guān)系(3)化學(xué)鍵-13-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)-14-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.與堿基互補(bǔ)配對有關(guān)的規(guī)律解題時(shí)先畫出簡圖,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則推知規(guī)律。規(guī)律1:在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)堿基兩兩相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律2:在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)的兩堿基之和(如A+T或C+G)占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。規(guī)律3:DNA分子一條鏈中(A+G)/(C+T)的比值等于互補(bǔ)鏈中該比值的倒數(shù),在整個(gè)DNA分子中該比值等于1。-15-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)規(guī)律4:DNA分子一條鏈中(A+T)/(C+G)的比值與其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中的該比值相等。規(guī)律5:不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值一般不同,即(A+T)/(C+G)的比值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。規(guī)律6:若A1/單鏈中的堿基數(shù)=b,則A1/雙鏈中的堿基數(shù)=b/2。3.計(jì)算DNA分子中堿基比例的解題步驟解答DNA分子中有關(guān)堿基比例計(jì)算的試題時(shí),要分三步進(jìn)行:(1)弄清楚題中已知的和所求的堿基比例是占整個(gè)DNA分子堿基的比例,還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例;(2)畫一個(gè)DNA分子模式圖,并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基;(3)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則及相關(guān)規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。-16-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考點(diǎn)2

DNA分子的復(fù)制及基因的概念1.DNA分子的復(fù)制(1)概念:DNA分子的復(fù)制是指以

親代DNA

為模板,合成

子代DNA

的過程。

(2)時(shí)間:

有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期

。

-17-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(3)過程

-18-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(4)特點(diǎn):

邊解旋邊復(fù)制

。

(5)方式:

半保留復(fù)制

。

(6)結(jié)果:一個(gè)DNA分子經(jīng)復(fù)制形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。(7)意義:將

遺傳信息

從親代傳給子代,保持了

遺傳信息

的連續(xù)性。

教材深挖女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長的DNA分子長達(dá)36mm,DNA復(fù)制速度約為4μm/min,但復(fù)制過程僅需40min即可完成,可能的原因是什么?提示：該DNA分子復(fù)制時(shí)具有多個(gè)起點(diǎn),可分段同時(shí)復(fù)制。-19-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.基因——有遺傳效應(yīng)的DNA片段

教材深挖DNA片段都是基因嗎?都攜帶遺傳信息嗎?提示：DNA分子上的片段并不都是基因,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,所以DNA片段并不都攜帶遺傳信息。-20-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(1)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)(2)在人體內(nèi),成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)(3)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量。

(

)(4)在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。(

)(5)DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程。(

)(6)DNA復(fù)制時(shí),嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對原則。(

)(7)DNA復(fù)制時(shí),兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板。

(

)(8)DNA分子全部解旋后才開始進(jìn)行DNA復(fù)制。

(

)√√√√××√×-21-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(9)脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈。(

)(10)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子中共含四個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(

)(11)真核細(xì)胞中DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期。

(

)(12)大多數(shù)真核生物的DNA分子是邊解旋邊雙向復(fù)制的。(

)×√×√-22-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)開啟高考長句應(yīng)答模式!1.蛙的紅細(xì)胞和哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞,是否都能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制?說明理由。提示：蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂,能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制;哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞中無細(xì)胞核,也無各種細(xì)胞器,不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制。-23-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖,請根據(jù)下圖分析回答下列問題。(1)由圖示得知,DNA分子復(fù)制的方式是什么?提示：半保留復(fù)制。(2)圖示中的解旋酶和DNA聚合酶的作用分別是什么?提示：解旋酶使氫鍵打開,DNA雙鏈解旋;DNA聚合酶催化形成新的子鏈。-24-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向1DNA復(fù)制的過程1.科學(xué)家在研究DNA分子的復(fù)制方式時(shí),進(jìn)行了下表所示的實(shí)驗(yàn)研究(已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約20min分裂一次),下列敘述錯(cuò)誤的是(

)-25-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)A.若DNA復(fù)制為全保留復(fù)制,則結(jié)果c、d中應(yīng)均為重鏈DNA和輕鏈DNAB.DNA復(fù)制過程中需要的原料、酶分別為脫氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶等C.用15N標(biāo)記的DNA分子作為模板,用含有14N的培養(yǎng)基培養(yǎng),第三次復(fù)制后50%的DNA分子一條鏈含15N,另一條鏈含14N,50%的DNA分子只含14ND.DNA復(fù)制過程中遵循堿基互補(bǔ)配對原則,但可能發(fā)生基因突變

答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-26-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.(2016全國Ⅰ卷)在有關(guān)DNA分子的研究中,常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)?；卮鹣铝袉栴}。(1)某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上,同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上,那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的

(填“α”“β”或“γ”)位上。

(2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料,將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上,則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的

(填“α”“β”或“γ”)位上。

(3)將一個(gè)某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記,并使其感染大腸桿菌,在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放,則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n,原因是

。

答案解析解析關(guān)閉(1)ATP水解時(shí),遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂提供能量。ATP水解變?yōu)锳DP時(shí),要把其中的32P標(biāo)記到DNA末端上,那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的γ位上。(2)若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料,dATP要斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵才變?yōu)槊撗鹾塑账?。所以要?2P標(biāo)記到新合成的DNA分子上,則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的α位上。(3)DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。一個(gè)噬菌體DNA分子用32P標(biāo)記后,在不含32P的大腸桿菌中培養(yǎng),不管復(fù)制多少代,復(fù)制形成的n個(gè)DNA分子中只有2個(gè)DNA分子含32P,所以含有32P的噬菌體所占比例為2/n。答案解析關(guān)閉(1)γ

(2)α

(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后,標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中,因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記-27-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)考向2DNA分子復(fù)制的相關(guān)計(jì)算3.(2015上海卷)若N個(gè)雙鏈DNA分子在第i輪復(fù)制結(jié)束后,某一復(fù)制產(chǎn)物分子一條鏈上的某個(gè)C突變?yōu)門,這樣在隨后的各輪復(fù)制結(jié)束時(shí),突變位點(diǎn)為A—T堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例始終為

(

)A.1/(N×2i-1)

B.1/(N×2i)C.1/(N×2i+1) D.1/(N×2i+2)

答案解析解析關(guān)閉N個(gè)DNA分子第i輪復(fù)制結(jié)束后,得到的DNA分子數(shù)為N×2i,在此基礎(chǔ)上復(fù)制一次得到的DNA分子的總數(shù)為N×2i+1,其中以變異的DNA分子為模板復(fù)制一次,得到1個(gè)變異的DNA分子和1個(gè)正常的DNA分子,由此可推知突變位點(diǎn)為A—T堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例=1/(N×2i+1),若再復(fù)制一次,得到的變異的DNA分子為2個(gè),總DNA分子數(shù)為N×2i+2,則比例為2/(N×2i+2)=1/(N×2i+1),因此可推知答案選C項(xiàng)。答案解析關(guān)閉C-28-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)4.用32P標(biāo)記玉米體細(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),讓其分裂n次,若一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是40條和2條,則該細(xì)胞至少是處于第幾次分裂的分裂期?(

)A.第一次

B.第二次C.第三次

D.第四次

答案解析解析關(guān)閉玉米體細(xì)胞是通過有絲分裂的方式進(jìn)行增殖的,依題意和DNA分子的半保留復(fù)制可知,在第一次有絲分裂結(jié)束后,每個(gè)子細(xì)胞中含有20條染色體,每條染色體上所含有的雙鏈DNA分子中都有一條鏈被32P標(biāo)記;在第二次有絲分裂的間期DNA分子完成復(fù)制后,每條染色體含2個(gè)DNA分子,這2個(gè)DNA分子分別位于組成該染色體的2條姐妹染色單體上,其中只有一條染色單體上的DNA的一條鏈被32P標(biāo)記,所以有絲分裂前期和中期的細(xì)胞中都有20條被標(biāo)記的染色體,在有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致姐妹染色單體分開成為子染色體,此時(shí)細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍為40條,其中被標(biāo)記的染色體有20條,由于子染色體移向兩極是隨機(jī)的,在第二次分裂結(jié)束所形成的子細(xì)胞中,含有被標(biāo)記的染色體數(shù)為0~20條;在第三次有絲分裂的后期,可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是40條和2條的情況。綜上分析,C項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-29-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)1.DNA復(fù)制過程中的數(shù)量關(guān)系DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制,若一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA復(fù)制n次,其結(jié)果分析如下。(1)子代DNA分子數(shù):2n個(gè)。①無論復(fù)制多少次,含15N的DNA分子始終是2個(gè)。②含14N的DNA分子有2n個(gè),只含14N的DNA分子有(2n-2)個(gè),做題時(shí)應(yīng)看清楚是“含”還是“只含”。(2)子代DNA分子的總鏈數(shù):2n×2=2n+1(條)。①無論復(fù)制多少次,含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí)應(yīng)看清楚是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。②含14N的鏈數(shù)是(2n+1-2)條。-30-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)(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(gè),則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸m·(2n-1)個(gè)。②進(jìn)行第n次復(fù)制時(shí),需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n-1個(gè)。-31-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)2.利用圖示法理解細(xì)胞分裂與DNA復(fù)制的相互關(guān)系

-32-考點(diǎn)1考點(diǎn)2核心梳理提能探究考向感悟歸納總結(jié)-33-通關(guān)記通關(guān)辨通關(guān)練1