高考生物总复习 遗传与进化 第3章 第2、3、4节 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段配套课件 新人教版必修2.ppt

第2 3 4节 dna分子的结构 复制及基因是 有遗传效应的dna片段 考点 dna的结构 1 dna双螺旋结构模型的构建者 2 dna的基本单位 沃森和克里克 脱氧核苷酸 腺嘌呤 胞嘧啶 反向 脱氧核糖 基本骨架 氢键 t c 3 dna的结构特点 1 两条脱氧核苷酸长链 平行盘旋成双螺旋结构 2 外侧 和磷酸交替连接 构成 内侧 碱基通过 连接构成碱基对 多样性 3 碱基互补配对原则 a g 4 dna的特性 稳定性 特异性 考点对应练 1 下图为dna分子结构示意图 对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dna连接酶d dna分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 解析 脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧 构成了基本骨架 中的 是其他脱氧核苷酸的磷酸 所以 不是胞嘧啶脱氧核苷酸 是氢键 解旋需要dna解旋酶 但形成时不需要酶 答案 d 2 噬菌体的组成物质在某些酶的作用下彻底水解 可以得 到的水解产物主要有 a 碱基 核糖 磷酸 氨基酸b 碱基 脱氧核糖 磷酸 氨基酸c 碱基 核糖 磷酸 葡萄糖d 碱基 葡萄糖 磷酸 甘油 脂肪酸 解析 噬菌体由dna和蛋白质组成 水解得到的基本单位是脱氧核苷酸和氨基酸 脱氧核苷酸彻底水解得到磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 答案 b 考点 dna的复制 子代dna 间 减数第一次分裂 细胞核 拟核 宿主 两 4种脱氧核苷酸 解旋酶 dna聚合酶 续表 碱基互补配对 解旋 半保留 连续 考点对应练 3 下列有关dna复制的叙述中 正确的是 a dna分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸b 在复制过程中 复制和解旋是同时进行的c 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链d 两条新的子链通过氢键形成一个新的dna分子 解析 dna分子在解旋酶的作用下把螺旋的双链解开 在水解酶的作用下才能水解成脱氧核苷酸 dna复制的过程是边解旋边复制 dna复制是分别以解开的两条母链为模板 在dna聚合酶等酶的作用下 利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的一段子链 每条新链与其对应的模板链通过氢键形成一个新的dna分子 答案 b 4 保证准确无误地进行dna复制的关键步骤是 a dna解旋酶促使dna的两条互补链分离b 游离的脱氧核苷酸的碱基与母链的碱基进行互补配对c 脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链d 模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构 解析 碱基进行互补配对保证复制精确进行 答案 b 考点 基因的概念 1 基因是有 效应的 片段 2 基因在dna上呈 排列 3 基因控制生物的 4 基因中 代表遗传信息 遗传 dna 线性 性状 碱基排列顺序 考点对应练 5 对染色体 dna 基因三者关系的叙述中 错误的是 a 每条染色体上含有一个或两个dna dna分子上含有多个基因b 都能复制 分离和传递 且三者行为一致c 三者都是生物细胞内的遗传物质d 在生物的传宗接代中 染色体的行为决定着dna和基因的行为 解析 染色体中的蛋白质不是遗传物质 答案 c 6 双选 下列有关染色体 dna 基因 脱氧核苷酸的说法 不正确的是 a 在dna分子结构中 与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基b 基因是具有遗传效应的dna片段 一个dna分子上可含有成百上千个基因c 一个基因含有许多个脱氧核苷酸 基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的d 染色体是dna的主要载体 一条染色体上只含有1个dna分子 解析 在dna分子结构中一个脱氧核糖连接一个碱基 但多数连接两个磷酸 因为脱氧核苷酸是相连的 脱氧核糖与磷酸交替连接形成基本的骨架结构 只有dna的两端存在两个脱氧核糖只连着一个磷酸的情况 当染色体复制后 着丝点未分裂时 一条染色体上含有2个dna分子 答案 ad 一 dna分子的结构1 dna分子结构图解 2 图解各部分 序号的 含义 1 磷酸 是脱氧核苷酸的重要组成基团 dna分子中绝大部分脱氧核糖都连接2个磷酸基团 但1个dna分子中只有2个游离的磷酸 2 磷酸二酯键 是两个脱氧核苷酸相连的化学键 可用限 制酶切断 可用dna连接酶或dna聚合酶连接 3 脱氧核糖 是脱氧核苷酸的组成部分 4 碱基 共有4种 分别是a 腺嘌呤 g 鸟嘌呤 t 胸 腺嘧啶 c 胞嘧啶 5 碱基对 a与t g与c分别配对 配对遵循碱基互补 配对原则 6 氢键 配对的碱基之间通过氢键相连 可用dna解旋酶断裂 也可用高温断裂 碱基a和t g和c之间分别有2个和3个氢键 7 脱氧核苷酸 含有磷酸 脱氧核糖和含氮碱基各1个 是dna的基本组成单位 dna初步水解产物 8 脱氧核苷酸链 两条反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋成 dna分子 9 dna的内侧 由碱基对按不同的顺序排列而成 决定了 dna的特异性和多样性 10 dna的外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接而成 构成 dna的基本骨架 1 由于g和c碱基对间含三个氢键 a和t间含两个氢键 因此g和c碱基对含量越高 dna越稳定 耐高温的能力越强 2 dna在高温下解旋后 逐渐恢复低温后又恢复螺旋 其遗传信息仍存在 可以在肺炎双球菌转化实验中得到体现 典例 下图为dna分子结构示意图 对该图的正确描 述是 a dna分子中的 依次代表a g c tb 构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸 c 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架d 当dna复制时 dna聚合酶催化 的形成 解析 构成胞嘧啶脱氧核苷酸 当dna复制时 dna聚合酶催化磷酸二酯键的形成 而 是氢键 由解旋酶催化解开 答案 a 举一反三1 某学生制作的以下碱基对模型中 正确的 是 解析 解答本题的关键是熟悉dna分子的结构 根据dna分子结构 两条链反向平行 的特点 可判断出选项b正确 答案 b 二 dna分子的复制1 dna分子的复制 2 dna复制方式 半保留复制 的探究 1 实验原理 用同位素标记技术和密度梯度离心技术 根 据复制后dna分子在试管中的位置确定复制方式 2 实验方法 3 实验结果 亲代dna分子均为15n dna 离心形成的带位于下层 称为重带 第 代dna分子离心后位于中层 排除了全保留复制 的可能 第 代dna分离后出现轻带和中带 证明出现两种密 度的dna分子 排除了分散复制的可能 4 实验结论 dna分子为半保留复制 如果对亲代dna分子用15n标记 然后在不含15n的环境中让其复制 不管复制多少次 总有两个dna分子含有15n 总有两条链含有15n 典例 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 下图 为可能的结果 下列叙述错误的是 a 子一代dna应为 c 子三代dna应为 b 子二代dna应为 d 亲代的dna应为 解析 dna复制的特点是半保留复制 形成的子一代dna应为 子二代dna应为 子三代dna应为 亲代的dna应为 答案 c 举一反三2 未被标记的细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成两个细胞周期 然后在不含放射性元素的培养基中再次分裂至中期 其染色体的放射性标记情况为 a 每条染色体的两条单体都被标记b 每条染色体中都只有一条单体被标记c 只有半数的染色体中一条单体被标记d 每条染色体的两条单体都不被标记 解析 分析过程如下图 1 表示未标记的dna单链 3 表示被3h标记的dna单链 答案 c 三 碱基互补配对原则及应用 1 根据碱基互补配对原则 a t g c 即 1 a t a1 t2 a2 t1 g c g1 c2 g2 c1 2 a g t c 即嘌呤 嘧啶 1 2碱基总数 同样 a c t g 3 a t g c a1 t1 g1 c1 a2 t2 g2 c2 2 与dna复制相关的计算 1 dna分子复制n次 原来的母链始终为2条 子代dna 分子中含有母链的dna分子总是2个 2 dna分子复制n次 产生的子代dna分子有2n个 3 若dna分子中含有某种碱基a个 复制n次 所需含该碱基的游离脱氧核苷酸数 或碱基数 为a 2n 1 个 典例 下图为真核细胞内某基因结构示意图 共由1000对脱氧核苷酸组成 其中碱基a占20 下列说法正确的是 a 该基因一定存在于细胞核内染色体dna上b 该基因的一条脱氧核苷酸链中 c g a t 为3 2c dna解旋酶只作用于 部位 限制性内切酶只作用于 部位d 该基因复制3次 则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个 解析 该基因是双链dna 也可存在于细胞质中 a占20 t占20 a t 40 双链中a t所占比例等于每条单链a t所占的比例 所以该基因的一条脱氧核苷酸链中 c g a t 为3 2 dna解旋酶只作于 部位 限制性内切酶只作用于 部位 d项 23 1 600 4200 个 答案 b 举一反三3 2013年天津 肠道病毒ev71为单股正链 rna 病毒 是引起手足口病的主要病原体之一 下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图 据图回答下列问题 1 图中物质m的合成场所是 催化 过程的物质n是 2 假定病毒基因组 rna含有7500个碱基 其中a和u占碱基总数的40 病毒基因组 rna为模板合成一条子代 rna的过程共需要碱基g和c 个 3 图中 rna有三方面的功能分别是 4 ev71病毒感染机体后 引发的特异性免疫有 5 病毒衣壳由vp1 vp2 vp3和vp4四种蛋白组成 其中vp1 vp2 vp3裸露于病毒表面 而vp4包埋在衣壳内侧并与rna连接 另外vp1不受胃液中胃酸的破坏 若通过基因工程生产疫苗 四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是 更适宜作为抗原制成口服疫苗的是 解析 1 图中的m物质是一条多肽链 由于ev71病毒没有细胞器 其合成的场所是宿主细胞的核糖体 过程是以rna为模板合成rna的过程 需要的是rna复制酶 或rna聚合酶或依赖于rna的rna聚合酶 2 病毒合成 rna的过程 需要先以 rna为模板合成 rna 再以 rna为模板合成 rna 也就是合成了一条完整的双链rna 在这条双链rna中a u g c 根据题目中的条件 在病毒 rna中 假设用第1条链来表示 a1 u1 40 而互补链 rna中 假设用第2条链来表示 a2 u2 a1 u1 40 所以两条互补链中a u占双链rna碱基数的比例是a u 40 则g c 60 所以病毒基因组 rna为模板合成一条子代 rna的过程共需要碱基g和c碱基数是7500 2 60 9000 个 3 由图中可以看出 rna的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质 也作为复制的模板形成新的 rna 还是病毒的组成成分之一 4 ev71病毒感染机体后进入内环境中首先会引发体液免疫产生抗体 病毒进入宿主细胞后 会引发细胞免疫 5 由于vp4包埋在衣壳内侧不适合作为抗原制成疫苗 由于vp1不受胃液中胃酸的破坏 口服后不会改变其性质 所以更适合制成口服疫苗 rna复制酶 或rna聚合酶 答案 1 宿主细胞的核糖体或依赖于rna的rna聚合酶 2 9000 3 翻译的模板 复制的模板 病毒的重要组成成分 4 体液免疫和细胞免疫 5 vp4 vp1 与dna内容相关的计算题型一 与dna结构有关的计算1 由120对碱基组成的dna分子片段 可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息 其种类数最多可达 a 4120 b 1204 c 460 d 604 解析 遗传信息是指基因中4种脱氧核苷酸的不同排列顺序 具体到位于同一位置的碱基可以是4种碱基中的任意一种 故在由n对碱基组成的dna分子片段中 其排列方式有4n种 答案 a 2 从某种生物组织中提取dna进行分析 其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46 又知该dna的一条链 h链 所含的碱基中28 是腺嘌呤 问与h链相对应 的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 a 26 b 24 c 14 d 11 解析 由整个dna分子的g c 46 可得出g c占对应链碱基总数的百分比也为46 则a t 54 由h链中a 28 得出t占对应链碱基总数的百分比为28 则a 54 28 26 答案 a 3 分析一个dna分子时 发现30 的脱氧核苷酸含有胸腺嘧啶 由此可知该分子中一条链上的鸟嘌呤占该链碱基总数的 最大比例是 a 20 b 30 c 40 d 100 解析 根据题意 a t 30 总碱基数 则g c 20 总碱基数 一条链上g的最大比例为40 答案 c 4 2012年济南一模 对dna分子的碱基进行数量分析 可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例 假如检测某dna分子得知碱基a的数目为x 其比 例为y 以下推断正确的有 a 碱基总数量为x yb 碱基c的数目为x 0 5y 1 c 嘌呤与嘧啶的比例为x 1 y d 碱基g的比例为 1 y 2 解析 dna分子中a t g c 答案 a 题型二 与dna复制有关的计算5 用一个dna完全被32p标记的噬菌体侵染不含32p的细菌 若该细菌解体后释放出32个大小 形状一样的噬菌体 则 其中含有32p的噬菌体有 a 0个c 30个 b 2个d 32个 解析 子代dna中总有两个含有原来的1条母链 答案 b 6 在噬菌体侵染细菌的实验中 若噬菌体不含放射性 细菌中脱氧核苷酸被32p标记 氨基酸被15n标记 则1个噬菌体连续繁殖3代 含32p和15n的噬菌体占子代噬菌体的百分数分 别为 a 100 100 c 50 50 b 25 50 d 25 0 解析 噬菌体繁殖过程所需的原料来自细菌体内的脱氧核苷酸 被32p标记 氨基酸 被15n标记 等 所以子代噬菌体全都含32p和15n 答案 a 7 下图为某dna分子片段 假设该dna分子中有碱基5000对 a t占碱基总数的34 若该dna分子在14n的 培养基中连续复制2次 下列叙述正确的是 a 复制时作用于 处的酶为限制性核酸内切酶b 复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个c 处指的是腺嘌呤核糖核苷酸d 子代中含15n的dna分子占3 4 解析 a t占碱基总数的34 则c g占66 c为3300 复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3 3300 9900 个 答案 b 8 某dna分子共有a个碱基 其中含胞嘧啶m个 则该 dna分子复制3次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 a 7 a m c 7 a 2 m b 8 a m d 8 2a m 解析 第一步计算出该dna分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目 c t a 2 c m 所以t a 2 m 第二步计算出连续复制3次所需的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目 23 1 a 2 m 7 a 2 m 答案 c 9 用32p标记了玉米体细胞 含20条染色体 的dna分子双链 再将这些细胞转入不含32p的培养基中培养 在第二次细胞分裂的中期 后期 一个细胞中的染色体总条数和被32p标 记的染色体条数分别是 a 中期20和20 后期40和20b 中期20