2019届高考生物一轮复习：6.19《DNA分子的结构、复制及基因》ppt精编课件.ppt

第19课时DNA分子的结构 复制及基因是有遗传效应的DNA片段 一 DNA分子的结构 磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链 双螺旋 2 3 记忆窍门借图记忆 练一练 高考真题 现有四种DNA样品 根据样品中碱基的百分含量判断 最有可能来自嗜热菌 生活在高温环境中 的是 A 含胸腺嘧啶32 的样品B 含腺嘌呤17 的样品C 含腺嘌呤30 的样品D 含胞嘧啶15 的样品 答案 B 判一判 1 DNA的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构 答案 解析 两条脱氧核糖核苷酸长链 2 在 T 32 A 17 A 30 C 15 的四个DNA分子中 最稳定 最有可能来自高温环境的嗜热菌 的是 答案 3 单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链 答案 解析 磷酸二酯键 4 DNA分子初步水解的产物有4种 彻底水解的产物为6种 答案 二 DNA的复制 答案 模板 原料 能量 酶有丝分裂减数第一次分裂前边解旋边复制半保留复制遗传信息解旋酶碱基互补配对DNA聚合酶 判一判 1 DNA复制只发生在有丝分裂间期 答案 解析 还有减 前的间期 但减 间期不进行 2 DNA双螺旋全部解链后 开始DNA复制 答案 解析 边解旋边复制 3 单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链 并且2条子链形成子代DNA分子 答案 解析 在DNA聚合酶的作用下 而不是DNA酶 子代DNA是亲代1条模板链和子链形成 练一练 关于核酸生物合成的叙述 错误的是 A DNA的复制需要消耗能量B RNA分子可作为DNA合成的模板C 真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D 真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期 答案 D 三 染色体 DNA和基因的关系 答案 脱氧核苷酸遗传效应碱基的排列顺序多个 判一判 1 构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等 答案 2 某DNA片段中有100个脱氧核苷酸 则可能的排列顺序为2100种 答案 解析 排列顺序应为4n n指碱基对数 100个 50对 即应为450种 其中 4 有特定含义 代表4种碱基 不能写成2100 3 基因是DNA片段 答案 解析 加定语 具有遗传效应的 4 不同DNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同 答案 1 教材第51页练习一中第1和第3题 明确DNA结构 各组成成分及正确的连接方式 2 教材第52 53页DNA半保留复制的证据及实验方法过程 3 教材第55 56页 资料分析 分析推断基因的化学本质和功能及与DNA 染色体的关系 4 教材第58页练习二及教材第60页自我检测一和三 都是经典好题 5 教材第58页DNA指纹技术的应用 答案 反向外侧碱基对规则双螺旋转录翻译有丝分裂间期和减 半保留复制边解旋边复制 典例引领 1 下图为DNA分子某片段的结构示意图 对该图的正确描述是 考点57提升识图析图能力 DNA分子的结构与特性 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 答案 D 解析 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架 A错误 由于每个DNA分子都是由两条反向平行排列的脱氧核苷酸单链构成 故 中的 不是这个胞嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团 中 下方的磷酸基团与 共同构成这个胞嘧啶脱氧核苷酸的结构 B错误 是氢键 当DNA复制时 遵循碱基互补配对原则 的形成不需要DNA连接酶 C错误 2 DNA分子的特性 1 稳定性 磷酸和脱氧核糖交替连接 排列在外侧构成基本骨架 2 多样性 碱基对多种多样的排列次序 提醒若某DNA分子中有n个碱基对 则排列顺序有4n种 其中n代表碱基对数 3 特异性 每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 对位训练 答案 D 典例引领 2 一个DNA分子的一条链上 腺嘌呤比鸟嘌呤多40 两者之和占DNA分子碱基总数的24 则这个DNA分子的另一条链上 胸腺嘧啶占该链碱基数目的 A 44 B 24 C 14 D 28 答案 D 考点58提升计算能力 DNA碱基互补配对原则的有关计算 考点剖析 解题时先画出简图 根据碱基互补配对原则推知规律规律1 在双链DNA分子中 互补碱基两两相等 A T C G A G C T 即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数 规律2 在双链DNA分子中 互补的两碱基之和 如A T或C G 占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例 单双链转化公式 规律3 DNA分子一条链中 A G C T 的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值 在整个DNA分子中该比值等于1 不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数 规律4 DNA分子一条链中 A T C G 的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值 配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等 规律5 不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同 即 A T C G 的值不同 该比值体现了不同生物DNA分子的特异性 对位训练 2 2018 天津七校联考 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14N培养基中连续复制4次 其结果可能是 A 含有14N的DNA占100 B 复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C 含15N的链占1 8D 子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2 3 答案 A 解析 DNA复制要以14N为原料 故子代含有14N的DNA占100 100个碱基对的DNA分子 其中有胞嘧啶60个 腺嘌呤为40个 故复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为 16 1 40 600个 亲代DNA的2条含15N的链始终保留 故最终含15N的链占2 32 1 16 子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1 1 典例引领 3 在一个细胞周期中 DNA复制过程中的解旋发生在 A 两条DNA母链之间B DNA子链与其互补的母链之间C 两条DNA子链之间D DNA子链与其非互补母链之间 答案 A 考点59提升实验探究和计算能力 DNA复制的研究方法和条件 3 识图析图 解读相关信息如下 图中DNA分子复制是从多个起点开始的 图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 图中DNA分子在复制速率相同的前提下 复制开始的时间最右边最早 真核生物的这种复制方式提高了复制速率 从箭头看子链的合成方向与母链相反 且右上与左下段连续复制 而左上与右下段复制不连续 最终不连续的片段需要DNA连接酶连接成完整子链 考点剖析 1 研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法 常标记3H 15N 32P 通过离心在试管中形成不同位置 2 DNA复制的条件 3 DNA分子复制中相关计算DNA的复制为半保留复制 一个DNA分子复制n次 则 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 不含亲代链的子代DNA分子数 2n 2 个 2 脱氧核苷酸链数 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 2n 1条 亲代脱氧核苷酸链数 2条 新合成的脱氧核苷酸链数 2n 1 2 条 对位训练 3 下列关于DNA复制的叙述 正确的是 A DNA复制时 严格遵循A U G C的碱基互补配对原则B DNA复制时 两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板C DNA分子全部解旋后 才开始进行DNA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 关于DNA复制方式的探究 充分体现了假说 演绎法 即在克里克假说的基础上 通过演绎推理 最终通过实验得以验证 1 实验材料 大肠杆菌 2 实验方法 放射性同位素标记技术和离心技术 3 实验假设 DNA以半保留的方式复制 DNA半保留复制的原理和相关计算 4 实验过程 如图 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 5 实验预期 离心后应出现3条DNA带 如上页图 1 重带 密度最大 15N标记的亲代双链DNA 15N 15N 2 中带 密度居中 一条链为15N 另一条链为14N标记的子代双链DNA 15N 14N 3 轻带 密度最小 两条链都为14N标记的子代双链DNA 14N 14N 6 实验结果 与预期的相符 提醒DNA复制为半保留复制 所以亲代的2条15N链不会消失 最终分布在2个DNA分子中 即不管DNA复制多少次 含亲代15N链的DNA只有2个 15N链始终为2条 典例科学家以大肠杆菌为实验对象 运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验 实验内容及结果见下表 请分析并回答 1 要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B 必须经过 代培养 且培养液中的 是唯一氮源 2 综合分析本实验的DNA离心结果 第 组结果对得到结论起到了关键作用 但需把它与第 组和第 组的结果进行比较 才能说明DNA分子的复制方式是 3 分析讨论 若子 代DNA的离心结果为 轻 和 重 两条密度带 则 重带 DNA来自 据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制 若将子 代DNA双链分开后再离心 其结果 填 能 或 不能 判断DNA的复制方式 若在同等条件下将子 代继续培养 子n代DNA离心的结果是 密度带的数量和位置 放射性强度发生变化的是 带 若某次实验的结果中 子 代DNA的 中带 比以往实验结果的 中带 略宽 可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 答案 1 多15N 15NH4Cl 2 312半保留复制 3 B半保留 不能 没有变化轻 15N 解析 经过一代培养后 只能是标记DNA分子的一条单链 所以要想对所有的DNA分子全部标记 需进行多代培养 在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中 重带 为两个单链均被15N标记 轻带 为两个单链均被14N标记 中带 为一个单链被14N标记 另一个单链被15N标记 典例取1个含有1对同源染色体的精原细胞 用15N标记细胞核中的DNA 然后放在含14N的培养基中培养 让其连续进行两次有丝分裂 形成4个细胞 这4个细胞中含15N的细胞个数可能是 A 2B 3C 4D 前三项都对 对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透 纠错笔记 1 细胞分裂过程中先进行DNA复制 2 DNA复制的方式 半保留复制 3 图示辨析 规律只要亲代细胞所有DNA均标记且只复制1次 产生子代DNA分子全带放射性 不管有丝分裂一次产生2个子细胞还是减数分裂连续分裂2次产生4个子细胞 所有子细胞均带放射性 答案 D 错因分析对半保留复制与细胞分裂过程相结合分析不到位 纠错训练用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和10 后期40和20C 中期20和20 后期40和10D 中期20和10 后期40和10 答案 A 解析 玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中染色体的数量分别为20和40 DNA分子的数量分别为40和40 DNA分子的复制具有半保留复制的特点 即新产生的DNA中有一条链是来自母链 另一条链是新合成的子链 所以 第一次复制后的所有DNA都是一条链含有32P 另一条链不含 第二次复制得到的DNA分子则有一半含有32P 另一半不含 所以 第二次细胞分裂中期和后期的细胞中都有20个DNA分子含有32P 1 关于核酸生物合成的叙述 错误的是 A DNA的复制需要消耗能量B RNA分子可作为DNA合成的模板C 真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D 真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期 答案 D 题组一DNA的结构及计算 2 细胞内某一DNA片段中有30 的碱基为A 则该片段中 A G的含量为30 B U的含量为30 C 嘌呤含量为50 D 嘧啶含量为40 答案 C 解析 根据DNA双螺旋结构中A T C G可知 嘌呤之和等于嘧啶之和 故C正确 其他碱基的含量分别为T A 30 C G 1 30 30 2 20 3 下列实例与基因作用无关的是 A 细胞分裂素延迟植物衰老B 极端低温导致细胞膜破裂C 过量紫外线辐射导致皮肤癌D 细菌感染导致B细胞形成浆细胞 答案 B 题组二基因概念和DNA复制 4 易错题 DNA分子经过诱变 某位点上的一个正常碱基 设为P 变成了尿嘧啶 该DNA连续复制两次 得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U A A T G C C G 推测 P 可能是 A 胸腺嘧啶B 腺嘌呤C 胸腺嘧啶或腺嘌呤D 胞嘧啶 答案 D 解析 根据半保留复制的特点 DNA分子经过两次复制后 突变链形成的两个DNA分子中含有U A A T碱基对 而另一条正常链形成的两个DNA分子中含有G C C G碱基对 因此替换的可能是G 也可能是C 5 2018 广州调研 下列有关叙述正确的是 A 基因是DNA分子携带的遗传信息B mRNA上具有启动子和终止子C 双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基D DNA指纹技术需要使用限制酶和利用电泳技术 答案 C 题组三综合考查 解析 基因是有遗传效应的DNA片段 mRNA上具有起始密码子和终止密码子