高考生物一轮教师用书 第2单元 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质教案 新人教版必修2.doc

第二讲dna分子的结构、复制与基因的本质教材知识问题化梳理一、dna分子的结构动漫演示更形象见课件光盘巧学助记巧记dna的分子结构五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构)二、dna分子的复制时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期场所主要发生在细胞核中条件模板：dna的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：atp；酶：解旋酶、dna聚合酶等原则碱基互补配对原则过程解旋合成互补子链形成子代dna分子特点边解旋边复制半保留复制结果1个dna分子2个子代dna分子意义确保了亲子代之间遗传信息的连续性三、基因是有遗传效应的dna片段(1)基因的实质：基因是有遗传效应的dna片段。(2)基因与dna的关系：一个dna分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于dna分子的碱基总数。(3)基因与遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序即为遗传信息。(4)基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。(5)生物体多样性和特异性的物质基础：dna分子的多样性和特异性。效果自评组合式设计一、在小题集训中洞悉命题视角1判断有关dna结构叙述的正误。(1)hiv的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸(2009江苏卷t5d)()(2)dna单链上相邻碱基以氢键相连(2009广东卷t24b)()(3)磷酸与脱氧核糖交替连接构成dna链的基本骨架(2009广东卷t24d)()(4)沃森和克里克提出的dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏卷t2)()2判断有关dna复制叙述的正误。(1)dna复制需要消耗能量(2011海南卷t25a)()(2)真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂前期(2011海南卷t25d)()(3)真核生物dna分子复制过程需要解旋酶(2009江苏卷t12c)()(4)dna分子复制是边解旋边双向复制的(2009江苏卷t12b)()二、在回顾教材图表中强化学科能力据dna分子结构模式图回答下列问题：(1)1个双链dna分子中含有多少个游离的磷酸基团？答案：2个。(2)dna分子复制时，解旋酶作用于哪些部位？答案：碱基对之间的氢键。(3)若该双链dna中含有1 000个脱氧核苷酸，则其蕴含的遗传信息有多少种？答案：4500种。dna与基因的关系及碱基计算1.染色体、dna、基因和脱氧核苷酸的关系2双链dna分子中碱基的计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即agtc。(2)在双链dna分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个dna分子中都相等。设在双链dna分子中的一条链上a1t1n%，因为a1t2，a2t1，则：a1t1a2t2n%。所以ata1a2t1t2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(3)双链dna分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链dna分子中，一条链上：m，则：m，互补链上。简记为：“dna两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。”例1(2013朝阳区模拟)已知某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17.1%b31.3%和18.7%c18.7%和31.3% d17.1%和32.9%解析由题中gc35.8%，可推知，在整个dna分子中及任意一条链中该比值都相等。一条链中可推知互补链中：t31.3%，c18.7%。答案b规律方法判断核酸种类的方法(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：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合成。dna复制及相关计算1dna复制的相关问题整合分析2dna分子复制中相关计算的规律方法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。例2(2012山东高考)假设一个双链均被32p标记的噬菌体dna由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31p的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()a该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸b噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等c含32p与只含31p的子代噬菌体的比例为149d该dna发生突变，其控制的性状即发生改变解析该dna分子中含有鸟嘌呤个数为5 0002(50%20%)3 000(个)，产生100个子代噬菌体至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为3103992.97105(个)；噬菌体以自身的dna分子作为模板进行增殖；子代噬菌体中含32p的有2个，只含31p的有98个，其比例为149；dna分子发生突变，改变的密码子所对应的氨基酸可能不变，其性状不发生改变。答案c(1)含31p的子代噬菌体有多少个？提示：100个。(2)第3次复制需要多少个胸腺嘧啶脱氧核苷酸？提示：2 0002318 000个。动漫展示更丰富见课件光盘易误点不能将细胞分裂和dna复制有机结合失误类型审题偏差类失误()a2 b3c4 d前三项都对自主尝试选_d_。解题指导关键点信息解读含15n的dna作模板，原料是含14n的脱氧核苷酸，合成的子链中含14n该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且dna分子复制2次，会产生15|14、14|14两种dna分子所求的是含15n的细胞个数，而不是dna分子个数(1)因受思维定势影响，误认为该过程进行的是减数分裂或求含15n的dna分子数。(2)对细胞分裂和dna复制相结合的知识理解不透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。dna结构模式图的解读典型图示课件展示更丰富见配套光盘信息解读(1)由图1可解读以下信息：数量关系位置关系化学键(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性内切酶和dna连接酶作用于部位。解题技法(1)分析dna结构模式图要从点(脱氧核苷酸)、线(脱氧核苷酸链)、面(dna平面结构)和体(双螺旋结构)四个层次分析。(2)解答此类问题时要明确相邻碱基间的连接方式、碱基对与氢键的数量关系等方面的知识。强化训练1下列能正确表示dna片段的示意图是()解析：选ddna通常为双链结构，由含有a、t、c、g四种碱基的脱氧核苷酸组成。a与t配对，之间有两个氢键；g与c配对，之间有三个氢键。dna分子的两条链反向平行。2(2013潍坊质检)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解析：选c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，因为dna中的碱基只有4种；把该dna放在含15n的培养基中复制两代，子代dna都含有15n。同位素示踪法在探究dna复制方式中的应用1用放射性同位素标记大肠杆菌(1)若用14n标记大肠杆菌(普通大肠杆菌无放射性)，得到14n/14n的dna分子，将该dna分子离心处理，离心后位于试管的上部，即轻带(如下图1)。(2)若用放射性同位素15n标记大肠杆菌，得到15n/15n的dna分子，将该dna分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带(如下图2)。(3)若大肠杆菌的dna分子中一条链被14n标记，另一条链被15n标记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带(如下图3)。2追踪dna的复制方式(1)将亲代含14n的大肠杆菌转移到含15n的培养基上增殖一代。 (2)将亲代含15n的大肠杆菌转移到含14n的培养基上增殖一代。(3)分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。3结果分析(1)若dna的复制方式为全保留复制，则离心后出现如下图4所示，即1/2重带和1/2轻带。(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5所示，即全部为中带。典例科学家在研究dna分子复制方式时进行了下图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次)：实验一：实验二：实验三：(1)实验一和实验二的作用是_。(2)从实验三的结果c、d可以看出dna分子复制_(是/不是)半保留复制。(3)如果实验三的结果都为f，则可判断dna分子的复制方式_(是/不是)半保留复制。(4)如果dna分子的复制方式是半保留复制，与结果d相比，结果e密度带的数量和位置_，放射性强度不同的是_带。解题指导(1)实验一和实验二分别表示14n和15n标记的dna分子的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从实验三的结果c、d可以看出新形成的dna分子中有的保留了原来dna分子(15n/15n)中的一条链，可见dna分子复制具有半保留复制的特点。(3)结果表明原来被15n标记的dna分子的两条链没有分开，因此不是半保留复制。(4)假设原有dna分子数目为