山东省乐陵市高中生物 第三章 基因的本质 3.2 DNA分子的结构 3.3 DNA的复制 基因的本质课件 新人教版必修2.ppt

一 dna分子的结构 判断正误 1 dna的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 2 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 3 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 4 dna上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则 即a u g c 二 dna分子的复制 填表 有丝分裂的 减数第一次分裂 细胞核 dna的两条链 脱氧核苷酸 atp 解旋酶 dna聚合酶 互补 边解旋边复制 半保留 遗传信息 三 基因是有遗传效应的dna片段 判断正误 1 构成基因的碱基总数与dna分子的碱基总数相等 2 基因是有遗传效应的dna片段 3 不同dna分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同 4 dna的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性 1 结构层次 1 dna分子中的有关数量关系 1 dna分子中 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 1 1 1 1 2 配对的碱基 a与t之间形成2个氢键 g与c之间形成3个氢键 c g对占比例越大 dna结构越稳定 3 每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基 因此dna分子中含有2个游离的磷酸基 1 如图为dna分子的结构示意 对该图的正确描述是 a 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架b 构成胞嘧啶脱氧核苷酸c 当dna复制时 dna连接酶催化 的形成d dna分子中 依次代表a g c t 解析 结构图中 分别表示磷酸 脱氧核糖 碱基 磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了dna分子的基本骨架 图中 不是同一个脱氧核苷酸分子的成分 其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分 是氢键 在dna复制时 当dna聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后 碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成 根据碱基互补配对原则 dna分子中 依次代表a g c t 答案 d 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 则该dna分子的另一条链上 胸腺嘧啶占该链碱基数目的 a 28 b 24 c 14 d 44 答案 a 2 染色体 dna 基因和脱氧核苷酸的关系 3 消耗的脱氧核苷酸数 若一个亲代dna分子含有某种脱氧核苷酸m个 经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m 2n 1 个 复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m 2n 1 2 核酸种类的判断方法 1 若有核糖 一定为rna 若有脱氧核糖 一定为dna 2 若含t 一定为dna 若含u 一定为rna 所以用放射性同位素标记t或u 可探知dna或rna 若大量利用t 可认为进行了dna的合成 若大量利用u 可认为进行了rna的合成 3 若含t a t或嘌呤 嘧啶 则为单链dna 因为双链dna分子中a t g c 嘌呤 a g 嘧啶 t c 4 若嘌呤 嘧啶 肯定不是双链dna 可能为单链dna 也可能为rna 但若是细胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 则可能既有双链dna又有rna 特别提醒 对真核细胞而言 染色体是基因的主要载体 因线粒体 叶绿体中也含有基因 无论dna分子复制几次 母链只有两条 含母链的dna分子只有两个 3 下列关于基因 遗传信息的描述 错误的是 a 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体b 遗传信息可以通过dna复制传递给后代c 互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量d 遗传信息是指dna分子的脱氧核苷酸的排列顺序 解析 基因是具有遗传效应的dna片段 是控制生物性状的结构和功能单位 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体 等位基因是通过基因突变产生的 所以互为等位基因的两个基因不一定具有相同的碱基数量 答案 c 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14n的培养基中连续复制四次 其结果不可能是 a 含有15n的dna分子占1 8b 含有14n的dna分子占7 8c 消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个d 产生了16个dna分子 解析 由于dna的复制是半保留复制 经过四次复制形成16个dna分子 有2个dna分子中一条链含有15n 另一条链含有14n 其余14个dna分子两条链全部含有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 24 1 600个 答案 b 命题角度 dna的结构与复制 1 从近几年高考试题来看 主要考查以下几个方面 dna分子的复制过程 特点及相关计算 如2010年上海卷t40 北京理综t30 2009年江苏t12 dna复制与基因突变和细胞分裂相结合 如2010年山东卷t7 2008年江苏卷t9 2 在以往高考试题中 综合考查dna结构 复制及碱基互补配对的题目较少 但在各地的模拟题中此类问题却被常常涉及 在复习中应引起足够重视 如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 c g a t 为3 2c dna解旋酶只作于 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 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a t c g可知 c g 100 a t 60 故该基因中 c g a t 3 2 该基因一条核苷酸链中 c g a t 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 23 1 4 答案 b 本讲实验 dna复制方式的实验探究 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 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 见图 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 见图 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 dna的复制方式 可以通过设想来进行预测 可能的情况是全保留复制 半保留复制 分散 弥散 复制三种 究竟是哪种复制方式呢 下面设计实验来证明dna的复制方式 实验步骤 a 在氮源为14n的培养基中生长的大肠杆菌 其dna分子均为14n dna 对照 b 在氮源为15n的培养基中生长的大肠杆菌 其dna分子均为15n dna 亲代 c 将亲代15n大肠杆菌转移到氮源为含14n的培养基中 再连续繁殖两代 和 用密度梯度离心法分离 不同分子量的dna分子将分布在试管中的不同位置上 实验预测 1 如果与对照 14n 14n 相比 子代 能分辨出两条dna带 一条 带和一条 带 则可以排除 2 如果子代 只有一条中密度带 则可以排除 但不能肯定是 3 如果子代 只有一条中密度带 再继续做子代 dna密度鉴定 若子代 可以分出 和 则可以排除分散复制 同时肯定半保留复制 如果子代 不能分出 密度两条带 则排除 同时确定为 解析 从题目中的图示可知 深色为亲代dna的脱氧核苷酸链 母链 浅色为新形成的子代dna的脱氧核苷酸链 子链 因此全保留复制后得到的两个dna分子 一个是原来的两条母链重新形成的亲代dna分子 一个是两条子链形成的子代dna分子 半保留复制后得到的每个子代dna分子的一条链为母链 一条链为子链 分散复制后得到的每个子代dna分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的 答案 1 轻 14n 14n 重 15n 15n 半保留复制和分散复制 2 全保留复制半保留复制或分散复制 3 一条中密度带一条轻密度带中 轻半保留复制分散复制 1 2010 山东高考 蚕豆根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期 然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期 其染色体的放射性标记分布情况是 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 蚕豆根尖细胞的染色体上的dna分子原来不含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后 复制形成的所有dna分子中一条链含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 一条链不含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期 dna分子一半含放射性 一半不含放射性 答案 b 2 2010 上海高考 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 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 其他碱基的含量分别为 t a 30 c g 1 30 30 2 20 答案 c 3 2009 江苏高考 下图为真核生物染色体上dna分子复制过程示意图 有关叙述错误的是 a 图中dna分子复制是从多个起点同时开始的b 图中dna分子复制是边解旋边双向复制的c 真核生物dna分子复制过程需要解旋酶d 真核生物的这种复制方式提高了复制速率 解析 据图可知 dna在复制时给出多个复制起点 但不是从多个起点同时开始的 这样可以提高复制速率 而且复制是边解旋边复制当然需要解旋酶 答案 a 4 2010 北京高考 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 选填 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