高三生物一轮复习 6.19DNA分子的结构、复制及基因教学案 新人教版.doc

第19讲dna分子的结构、复制及基因是有遗传效应的dna片段考纲要求1.dna分子结构的主要特点()。2.dna分子的复制()。3.基因的概念()。一、dna分子的结构巧记借图记忆“3”三种物质：、；“4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸；“5”五种元素：含c、h、o；一定含p；一定含n。判一判1dna的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构()2dna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()3两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对()4dna上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即au，gc()解惑碱基a与t之间形成两个氢键，g与c之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含gc(或cg)碱基对的比例越大，结构越稳定。二、dna分子的复制1概念：以亲代dna为模板合成子代dna的过程。2时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3条件4过程：dna两条母链形成子链新dna分子。5方式：半保留复制。6特点：边解旋边复制。7意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。三、基因具有遗传效应的dna片段1据图写出基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。2将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上：a.染色体、b.dna、c.基因、d.脱氧核苷酸。3基因的本质：具有遗传效应的dna片段。判一判1构成基因的碱基总数与dna分子的碱基总数相等()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()提示排列顺序应为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()解惑(1)基因是遗传的基本结构和功能单位，其主要载体是染色体。线粒体和叶绿体中也存在基因。(2)原核生物体内也存在基因，但不与蛋白质结合。考点一聚焦dna分子的结构及碱基计算1观察dna分子结构模型，分析其空间结构(1)空间结构分析分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补 (at，gc)配对，碱基平面之间平行动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变(2)说出dna三个结构特点的含义稳定性：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。多样性：dna分子中碱基对排列顺序多种多样。特异性：每种dna都有区别于其他dna的特定的碱基排列顺序。2dna碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即at，cg。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，n，则另一条链中n，n。规律5：若一条链中k，则另一条链中。易错警示有关水解产物、氢键及碱基计算的易错点(1)水解产物及氢键数目计算dna水解产物：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。氢键数目计算：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。(2)碱基计算不同生物的dna分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(at)/(cg)的值不同。该比值体现了不同生物dna分子的特异性。若已知a占双链的比例c%，则a1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。1如图为核苷酸链结构图，有关叙述不正确的是()a能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bb各核苷酸之间是通过化学键连接起来的cdna连接酶可连接断裂的化学键d若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是t答案a解析核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成；dna中有a、t、c、g四种碱基，rna中有a、u、c、g四种碱基；核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。 2下图为真核细胞内某基因(15n标记)的结构示意图，该基因全部碱基中a占20%。下列说法正确的是()a该基因一定存在于细胞核内的染色体dna上b该基因的一条核苷酸链中(cg)/(at)为32cdna解旋酶只作用于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位d将该基因置于14n培养液中复制3次后，含15n的dna分子占1/8答案b解析真核细胞中的dna主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链dna中a(腺嘌呤)占20%，且dna中at、cg可知，cg100%(at)60%，故该基因中(cg)/(at)32该基因一条核苷酸链中(cg)/(at)。dna解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)，而限制性核酸内切酶以及dna连接酶作用于dna分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15n标记的dna在14n培养液中培养，复制3次后，含15n的dna占2/231/4。1dna结构中化学键的形成与断裂(1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用dna解旋酶断裂，也可用高温断裂。(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用dna连接酶或dna聚合酶连接。2核酸种类的判断方法(1)dna和rna的判断：含有碱基t或脱氧核糖dna含有碱基u或核糖rna(2)单链dna和双链dna的判断：若：双链dna若：嘌呤嘧啶单链dna(3)dna和rna合成的判断：用放射性同位素标记t或u可判断dna和rna的合成。若大量消耗t，可推断正发生dna的合成；若大量利用u，可推断正进行rna的合成。考点二探究dna分子的复制和相关计算1dna复制方式的探究关于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。根据下面实验过程，回答相关问题。(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。(4)实验过程(如图)(5)实验预期：离心后应出现3条dna带(如上图)。(根据标记情况作答)重带(密度最大)：15n标记的亲代双链dna(15n/15n)。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)。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。2dna分子复制中的相关计算(1)某dna分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。(2)若以被同位素标记的dna分子的两条链为模板，复制n次后，标记的dna分子占2/2n，标记的dna单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记的dna分子占100%，标记的单链占11/2n。易错警示关于dna复制的2个易错点(1)在做dna分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“dna分子数”还是“链数”。(2)在分析细胞分裂问题时，常以染色体或dna分子为研究对象，而在分析dna分子复制问题时，一定要从dna分子两条单链的角度考虑，所以复制后的一条染色体上的两个dna分子中都含有原来的单链。3如图为dna复制的图解，请据图回答下列问题：(1)dna复制发生在_。(2)过程称为_。(3)中的子链是_。(4)过程必须遵循_原则。(5)子代dna分子中只有一条链来自亲代dna分子，由此说明dna复制具有_的特点。(6)用15n标记含有100个碱基对的dna分子，其中有胞嘧啶60个，若该dna分子在14n的培养基中连续复制四次，则结果不可能是()a含有15n的dna分子占1/8b含有14n的dna分子占7/8c复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个d共产生16个dna分子 (7)具有n个碱基对的一个dna分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。该片段完成n次复制需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该片段完成第n次复制需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。a(2n1)(nm) b2n1(nm)c2n1(n/2m) d2n(n/2m)(8)若用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(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)b(7)ab(8)a解析dna的复制方式为半保留复制，子代dna分子中有一条母链和一条与母链互补的子链。(6)由于dna的复制是半保留复制，经过四次复制形成的16个dna分子中，有2个dna分子的一条链上含有15n，另一条链上含有14n，其余14个dna分子的两条链上全部含有14n。该dna分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(161)600(个)，选项a、c、d正确，b错误。(7)根据题意，该dna分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(2n2m)/2nm。该片段完成n次复制，共产生dna分子片段数为2n个，新增dna分子片段(2n1)个。故其完成n次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n1)(nm)个，选a。该片段完成第n1次复制时共产生dna分子片段2n1个，若再完成一次复制(也就是第n次复制)，新增dna分子片段数为2n1个，故其完成第n次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n1(nm)个，选b。(8)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中有一条链是来自于母链，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，选a。4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()a2 b3 c4 d前三项都对答案d以上面第4题为例，利用图示法理解细胞分裂与dna复制相结合的知识。这样来看，最