2017高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质课件（必修2）.ppt

1、,必修2遗传与进化,第二单元基因的本质与表达,第2讲DNA分子的结构、复制与基因的本质,一、DNA分子的结构分析下列某生物的DNA分子的构成过程，探讨下列问题：,基础夯实,【知识梳理】,1DNA的基本组成单位是4种_。图示的_就是其中一种。2DNA分子中的_和_交替连接，排列在_侧，构成DNA分子的基本骨架。3DNA分子的两条链通过_连接，按_方式盘旋成规则的_结构。图示的为_。4配对的碱基A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。CG比例越大，DNA结构越_。若图示中DNA左链中的G发生突变，则_(一定或不一定)引起该生物的性状改变。,脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,外,

2、氢键,反向平行,双螺旋,脱氧核苷酸链,稳定,不一定,半保留,放射性同位素,2过程,亲代DNA,子代DNA,有丝分裂,减数第一次分裂,细胞核,亲代DNA的两条链,细胞呼吸,DNA聚合酶,形成子代DNA分子,边解旋边复制,连续性,三、基因有遗传效应的DNA片段1据图写出基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_排列。,线性,2将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上由左到右依次是_。a染色体bDNAc基因d脱氧核苷酸3基因的实质：具有_片段。,cbda,遗传效应的DNA,1判断正误(1)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。(2014年江苏)()(2)双链DNA分子中一条链

3、上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(2014年新课标卷)()(3)DNA复制需要消耗能量。(2013年海南)()(4)沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的一个重要意义在于“发现DNA如何储存遗传信息”。(2013年广东)(),【自练自测】,(5)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。(2012年江苏)()(6)核酸生物大部分核酸在细胞核中合成。(2011年海南)()(7)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。(2011年上海)()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),2(2015年河北石家庄月考)下列有关DNA分子结构的说法，正确的是

4、()A相邻的碱基被相邻的两个核糖连在一起B每个磷酸基团上都连着两个五碳糖C碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性D只有嘌呤与嘧啶配对，才能保证DNA两条长链之间的距离不变【答案】D,【解析】DNA分子中一条链上相邻的碱基接“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连在一起，两条链上相邻的碱基是由氢键连在一起；DNA链末端的磷酸基团上连着一个五碳糖；碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性。,3(2015年福建厦门模拟)下列关于DNA复制的叙述，正确的是()ADNA复制时，严格遵循AU、GC的碱基互补配对原则BDNA复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板CDNA分子全部解旋后，才开始进行DNA

5、复制D脱氧核苷酸必须在DNA连接酶作用下才能连接形成新的子链【答案】B,【解析】DNA复制时，遵循AT、GC的碱基互补配对原则，A错误；DNA复制是半保留复制，B正确；DNA复制是边解旋边复制，C错误；脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接形成新的子链，D错误。,4(2016年四川成都校级模拟)如图是果蝇染色体上的白眼基因(b)示意图。下列叙述不正确的是()Ab基因是有遗传效应的DNA片段Bb基因中含有多个脱氧核苷酸对Cb基因与果蝇其他基因的区别是碱基的种类不同D白眼基因与红眼基因的区别是碱基对排序的不同,【答案】C【解析】基因位于DNA上，是有遗传效应的DNA片段，A正确；每个基因中含有多个脱

6、氧核苷酸对，B正确；b基因与果蝇其他基因的区别是碱基对的排列顺序不同，种类都是4种脱氧核苷酸，C错误；白眼基因与红眼基因的区别是碱基对排列顺序的不同，D正确。,5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，图为可能的结果，下列叙述错误的是()A子一代DNA应为B子二代DNA应为C子三代DNA应为D亲代的DNA应为,【答案】C【解析】由于DNA分子的复制是半保留复制，依据这一特点来分析，为亲代DNA，为子一代DNA，为子二代DNA，为子三代DNA，不可能出现中的情形。,1DNA分子的结构模型,考点精研,D

7、NA分子的结构及碱基计算,(3)除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着两个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(4)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接。(5)若碱基对为n，则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3nm。(6)DNA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。,DNA分子结构的分析(2015年湖南娄底联考)核苷酸可通过脱水形成多核苷酸，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连，结果在多核苷酸中形成了一个糖磷酸主链(如下图)。下列叙述正确的是(),A糖磷酸主链的组成元素有C、H、O、

8、N、PB合成该图化合物时，需脱去5分子水C图中的一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖相连D连接磷酸基团与五碳糖的化学键是解旋酶作用的位点,【答案】C【解析】糖磷酸主链的组成元素有C、H、O、P，不含N元素，A错误；合成该图化合物时，需脱去4分子水，B错误；图中的一个磷酸基团一般与两个五碳糖相连，末端游离的磷酸基团与一个五碳糖相连，C正确；解旋酶作用的位点是碱基对之间的氢键，D错误。,DNA分子中有关碱基含量的分析与计算1.某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A32.9%和

9、17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.1%和32.9%【答案】B,【解析】由于整个DNA分子中GC35.8%，则每条链中GC35.8%，AT64.2%；由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出该链中，G18.7%，A31.3%，则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。,2(改编)如图为某真核细胞的某基因结构示意图，该基因用15N标记，该基因全部碱基中A占20%，下列说法不正确的是()A该基因是具有遗传效应的DNA片段B该基因中(GT)/(CA)3:2C该DNA中15N存在于含氮碱基中D该基因在14N培养液中

10、复制3次，含15N的DNA分子占1/4,【答案】B【解析】本题考查DNA分子的结构及DNA分子复制的特点等知识。基因是具有遗传效应的DNA片段；DNA双链中A与T配对，G与C配对，故DNA中GTCA；该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子有2个，占1/4。,1DNA分子复制的图形解读,DNA复制及相关计算,(1)研究DNA复制的常用方法：同位素标记法和离心法，常用的标记元素为3H、15N、32P，通过离心出现在试管中不同的位置。(2)DNA复制的准确性一般情况下，DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则能使DNA准确地进行复制。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造

11、成碱基配对发生差错，引起基因突变。,(1)DNA分子数子代DNA分子数2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个；不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。(2)脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条；亲代脱氧核苷酸链数2条；新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。,(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个；第n次复制需该脱氧核苷酸数2n个DNA分子中该脱氧核苷酸数2n1个DNA分子中该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1。,考查DNA复制的过程和特点1(原创)下图为某真核细胞中DN

12、A复制过程模式图，下列分析正确的一项是()A酶和酶均作用于氢键B该过程的模板链是a、d链C该过程只发生在细胞有丝分裂间期DDNA复制的特点是半保留复制,【答案】D【解析】本题考查DNA分子的结构及复制等知识。酶是解旋酶，酶是DNA聚合酶，前者用于形成氢键，后者作用于磷酸二酯键；该过程需要a、b链分别作模板，c、d链是分别以a、b链为模板合成的子链；DNA复制发生在细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期；DNA分子复制具有半保留复制的特点。,2(原创)洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含3H标记的培养液中继续培养至第一个细胞周期的分裂

13、中期，下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)()【答案】D,【解析】洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期后，每个细胞中的每条染色体上的DNA分子中有且只有一条链被3H标记，然后转入不含3H标记的培养液中继续培养，待培养至第一个细胞周期的分裂中期时，每条染色体中只有一条染色单体被标记，而且该染色单体的DNA分子中只有一条链被3H标记。,考查DNA复制过程中的相关计算(2015年福建莆田质量检查)一个被32P标记的DNA双链片段由100个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是()A该DN

14、A双链片段中含有氢键的数目是260个B第三次复制过程需要420个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1:7D子代DNA中含32P与只含31P的分子数之比为1:3【答案】B,【解析】本题考查了DNA分子的结构特点和DNA分子复制特点，考查学生理解能力和计算能力。由题意可知，该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤A占20%，因此AT20020%40，CG60，A、T碱基对之间的氢键是2个，G、C碱基对之间的氢键是3个，因此该DNA分子中含有氢键的数目为402603260个，A正确；第三次复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为60(84)240个，B错误；由题意可

15、知被32P标记的DNA单链是2条，含有31P的单链是28214条，因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1:7，C正确；子代DNA分子中含32P的DNA分子有两个，只含31P的分子有6个，二者之比是1:3，D正确。,课堂归纳,【答案】稳定性特异性基因边解旋边复制、半保留复制解旋合成子链形成子代DNA两条反向平行长链磷酸、脱氧核糖交替连接碱基互补配对形成碱基对,【网控全局】,1有关DNA分子结构的5个关键点(1)DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的而不是由配对方式决定的，配对方式只有两种AT、CG。(2)并不是所有的脱氧核糖都连接两个磷酸基团，两条链各有一个3端的脱氧核糖连接一个磷酸基团。(3)双螺旋结构并不是固定不变的，复制和转录过程中会发生解旋。,【易混必明】,(4)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。(5)在