DNA的结构、复制及基因是遗传效应的DNA片段.ppt

,遗传的物质基础DNA的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段,夯基固本一目了然,考点突破有得放矢,学科素养专项提升,高考集训触类旁通,DNA分子结构的“五、四、三、二、一”,真核生物、原核生物、病毒的DNA复制场所主要是什么？,提示：分别是细胞核、拟核、宿主细胞内。,1判断下列有关DNA叙述的正误。(1)DNA有氢键，RNA没有氢键(2013新课标卷，1A)()(2)小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸(2014四川卷，3A)()(3)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的()(4)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014全国卷，5C)(),2判断有关DNA复制叙述的正误。(1)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()(2)DNA分子复制是边解旋边双向复制的()(3)DNA复制需要消耗能量(2013海南卷，1B)()(4)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链形成新的DNA双链(),新合成的子链和母链形成新的的DNA双链,3判断有关基因叙述的正误。(1)DNA片段就是基因()(2)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等()(3)某DNA片段中有100个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为2100种()(4)亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点(2014福建卷，5A)(),基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,排列顺序为250种,考点一、DNA分子的结构、特点及有关碱基计算,1.DNA分子的平面结构与空间结构,(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个，碱基共有4种，分别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。(2)相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。(3)碱基对之间的化学键为氢键，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。可用解旋酶断裂，也可加热断裂。(4)每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。,2结构特点,(1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。,3双链DNA分子中碱基的有关计算,(1)互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。,1如图为DNA分子结构示意图，下列有关该图的描述，正确的是()A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，的形成需要连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,D,跟踪训练,解析：为磷酸，为脱氧核糖，为含氮碱基(胞嘧啶)，其中与交替连接，构成了DNA分子的基本骨架，A错误。组成的实际上包含了上一个核苷酸的磷酸基团、下一个核苷酸的脱氧核糖和碱基，因此，并非一个完整的脱氧核苷酸，B错误。当DNA复制时，的形成不需要连接酶，可由碱基互补配对直接形成，C错误。,2(2015临沂模拟)某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A四种含氮碱基ATGC4477B若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为pm/2npC碱基排列方式共有4200种D含有4个游离的磷酸,解析：碱基的排列方式应少于4100种，含有2个游离的磷酸。,B,考点二、考查DNA复制的过程及相关计算,1.有关DNA复制问题的整合,2精确复制的原因,(1)规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。(2)碱基互补配对原则保证了复制准确无误。,3生物体中DNA分子复制的场所,真核生物：细胞核(主要场所)、叶绿体、线粒体。原核生物：拟核、细胞质(如质粒的复制)。DNA病毒：宿主细胞内。,4DNA分子复制的有关计算,DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：,(1)子代DNA分子数：2n个。无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。,(2)子代DNA分子的总链数：2n22n1条。无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。含14N的链数是(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，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。,3(2015宿州模拟)如图为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析错误的是()A酶能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开B图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点C在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期分开D若该DNA分子中复制前有1000个碱基对，其中A200个，则图示过程完成共需原料C300个,跟踪训练,解析：酶是解旋酶，能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开；图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点；在复制完成后，甲、乙两个DNA分子可在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期随着丝点的分裂而分开；若该DNA分子中复制前有1000个碱基对，其中A有200个，则C有800个，因此图示过程完成共需原料C800个。,D,4用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是()A含有14N的DNA分子占7/8B含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制后共产生16个DNA分子,解析：DNA进行的是半保留复制，又因所用培养基含14N，所以后代含14N的DNA分子占100%；1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子代DNA分子中，故含15N的脱氧核苷酸链占1/16；DNA分子中不相配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，C与A不配对，故该DNA中A有2001/26040个，而该DNA分子连续复制4次会得到16个DNA，相当于新合成15个DNA分子，故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸1540600(个)。,A,利用模式图解答与DNA复制有关的问题,学会画DNA分子半保留复制图解有助于理解DNA的相关计算规律，如下图所示：,DNA复制方式的实验探究,根据DNA分子比重不同，借助离心技术，通过_后DNA在试管中的位置确定复制方式。,离心,放射性同位素标记,半保留,【实验原理】,【实验方法】,【实验假设】,_技术和离心技术。,DNA以_的方式复制。,【实验过程】（见下图）,(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。,(1)若DNA的复制方式为全保留复制，则离心后出现如下图1所示，即_。(该复制方式实际上是不存在的)(2)若DNA的复制方式为半保留复制，则离心后出现如下图2所示，即全部为_。,1/2重带和1/2轻带,中带,【结果分析】,1科学家在研究DNA分子的复制方式时，进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约要20min分裂一次)，下列叙述不正确的是(),强化训练,C,A若DNA复制为全保留复制，则结果C、D中应均为重链DNA和轻链DNABDNA复制过程中需要的原料、酶分别为脱氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶C用15N标记的DNA分子作为模板，用含有14N的培养基培养，第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,50%的DNA分子只含14NDDNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，但可能发生基因突变,解析：15N15NDNA分子在14N培养基中复制3次可产生238个子DNA，其中有2个DNA为15N14N，其余DNA均为14N14N。故C选项不正确。,DNA结构与复制模式图,(1)图甲表示DNA复制，A为_，B为_，a、d为母链，b、c为子链。(2)图乙是图甲中某一片段放大后的DNA分子平面模式图，1、2、3、4表示碱基、5为_、6是磷酸、7是_、8为DNA内侧的一个GC碱基对、9是CG之间的三个氢键、10为一条脱氧核苷酸长链、11是连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的_。,解旋酶,DNA聚合酶,脱氧核糖,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,磷酸二酯键,【获取信息】,(3)图丙中是_，是_，解旋酶作用于_部位，限制性内切酶和DNA连接酶作用于部位。该片段有_游离的磷酸二酯键。,磷酸二酯键,碱基对间的氢键,2个,2(2016黄山模拟)关于下图所示DNA分子的叙述，正确的是()A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4,强化训练,C,解析：限制酶和DNA连接酶都作用于部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，而是表现在碱基的排列顺序上；把该DNA放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m，则碱基总数为mp/n，G的个数为(mp/n2p)/2(mp/2n)p。,3如图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()A此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸B真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核Cb中(AG)/(TC)的比值一定与c中的相同D正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去,D,1.(2013课标卷)关于DNA和RNA的叙述，正确的是()ADNA有氢键，RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA，也有RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA,C,题组一练全国命题-引领,2.(2014山东卷)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(),C,题组二练自主命题借鉴,解析：根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值均为m，则每条链中(AT)/(CG)比值为m，C正确、D错误；DNA分子中(AC)/(TG)1，而每条链中的(AC)/(TG)不能确定，但两条链中(AC)/(TG)的比值互为倒数，A、B错误。,3(2014上海卷)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是(),D,解析：根据DNA半保留复制的特点可知，亲代DNA的两条链(白色)应在不同的子代DNA分子中，A、B错误；第一次复制合成的子链(灰色)应有2条，第二次复制合成的子链(黑色)应有4条，由此可判断C错误，D正确。,4(2013江苏卷)图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题。(1)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的链中鸟嘌吟与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。,细胞核,26%,解析：本题主要考查生物大分子的合成过程，注意区分DNA分子复制和DNA分子转录过程所用模板链。(1)过程以DNA分子的一条链为模板合成的链为RNA链，该过程为转录，其发生的主要场所是细胞核。(2)链及其模板链对应区段的碱基中G分别占29%、19%，则链中GC占48%，则链对应的DNA区段中GC占48%，AT占52%，AT26%。,(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是_。(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其原因是_。,T/A替换为C/G(A/T替换为G/C),浆细胞和效应T细胞,不完全相同,不同组织细胞中基因进行选择性表达,解析：(3)根据题干中信息可以看出，mRNA上相应碱基的变化是UC，则该基因的这个碱基对的替换情况是A/T替换成G/C。(4)过程、分别为DNA复制、转录和翻译。成熟红细胞没有细胞核和任何细胞器，不能发生过程。记忆细胞受抗原刺激，会发生增殖和分化，因