高考生物一轮复习 第六单元 第2讲 DNA的结构 复制及基因是有遗传效应的DNA片段课件.ppt

dna的结构 复制及基因是有遗传效应的dna片段 栏目索引 1 dna初步水解和彻底水解产物分别是什么 提示 分别是脱氧核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 2 真核生物 原核生物 病毒的dna复制场所主要是什么 提示 分别是细胞核 拟核 宿主细胞内 1 判断下列有关dna叙述的正误 1 dna有氢键 rna没有氢键 2013 新课标 1b 2 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 2012 江苏卷 2c 3 dna的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 4 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 5 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 dna分子中嘧啶总数等于嘌呤总数 两条脱氧核苷酸链 2 判断有关dna复制叙述的正误 1 真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂前期 2011 海南卷 25d 2 dna分子复制是边解旋边双向复制的 2009 江苏卷 12b 3 dna复制就是基因表达的过程 4 dna的复制有可能出现 差错 5 dna复制遵循碱基互补配对原则 新合成的两条子链形成新的dna双链 dna的复制发生在有丝分裂和减数第一次分裂间期 dna的复制与基因的表达是两回事 新合成的子链和一条母链形成新的dna 3 判断有关基因叙述的正误 1 dna片段就是基因 2 构成基因的碱基总数与dna分子的碱基总数相等 3 某dna片段中有100个脱氧核苷酸 则可能的排列顺序为2100种 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 5 亲子鉴定的str应具有不易发生变异的特点 2014 福建 5a 有遗传效应的dna片段是基因 基因的碱基总数少于dna分子的碱基总数 100个脱氧核苷酸排列顺序应为250种 1 1 基因的载体有哪些 提示 主要是染色体 还有线粒体和叶绿体 2 基因和染色体的关系是什么 提示 线性排列 2 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 提示 2个 2 dna分子复制时 解旋酶作用于哪些部位 提示 氢键 3 若该双链dna中含有1000个脱氧核苷酸 则其蕴含的遗传信息有多少种 提示 4500 4 单链上相邻碱基怎样连接 提示 单链上的相邻碱基通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖连接 2015 浙江温州十校联考 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 考点一dna分子的结构及其特点以示意图 结构图的形式考查 解题流程 该图为dna平面结构示意图 为氢键 不是正确的脱氧核苷酸 dna双螺旋结构 碱基排列顺序代表遗传信息 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架 a错误 的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸 是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸 由 和 及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸 b错误 dna复制时 氢键的形成不需要连接酶 dna片段的链接才需要dna连接酶 c错 d 自主解答 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 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 2 单链dna和双链dna的判断 若 a t g c或a g t c 双链dna 若 嘌呤 嘧啶 单链dna 1 dna分子的平面结构与空间结构 1 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 碱基共有4种 分别是a 腺嘌呤 t 胸腺嘧啶 g 鸟嘌呤 c 胞嘧啶 2 相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 用限制性核酸内切酶处理可切断 用dna连接酶处理可连接 2 结构特点 1 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 2 多样性 dna分子中碱基对排列顺序多种多样 3 特异性 每种dna有别于其他dna的特定的碱基排列顺序 3 碱基对之间的化学键为氢键 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 可用解旋酶断裂 也可加热断裂 4 每个脱氧核糖一般连接着2个磷酸 每条单链上相邻碱基不直接相连 1 2015 河南开封一模 dna熔解温度 tm 是使dna双螺旋结构解开一半时所需要的温度 不同种类dna的tm值不同 图1表示dna分子中g c含量 g c数占全部碱基的比列 与tm的关系 图2表示某生物b基因正常转录过程中的局部图解 下列有关叙述不正确的是 b 跟踪训练 解析 理解dna的结构特点及转录和复制的过程是解题的关键 据图1知tm值与dna分子中g c的含量呈正相关 两dna分子的碱基总量不相等时 其tm值相同 g c的数量不一定相同 图2为基因的转录过程 其模板是dna的一条链 原料是核糖核苷酸 若b1链的 a t c b2链的 t a g 1 说明b2链中无碱基t 为rna链 a 据图1 dna分子的tm值与g c含量呈正相关b 两dna分子若tm值相同 则g c数量一定相同c 据图2 若b1链的 a t c b2链的 t a g 1 则b2为rna链d 转录时的模板是基因的一条链 原料是四种游离的核糖核苷酸 考点二以数学思维掌握dna的复制及计算 2015 郑州模拟 用15n标记含有100个碱基对的双链dna分子 其中有胞嘧啶60个 则dna分子在含有14n的培养基中连续复制4次 其结果不可能是 a 含有15n的dna分子占1 8b 复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个c 含有14n的dna分子占7 8d 复制结果共产生16个dna分子 c 复制后的dna中有2个含15n 所有的dna分子都含有14n 最初的dna分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸为 2 100 2 60 2 40个 复制4次 共需40 15 600个腺嘌呤脱氧核苷酸 15n标记的dna含100个碱基对 含有胞嘧啶60个 在14n的培养基中复制4次 解题流程 1 有关dna复制问题的整合 2 精确复制的原因 1 规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 2 碱基互补配对原则保证了复制准确无误 3 生物体中dna分子复制的场所 真核生物 细胞核 主要场所 叶绿体 线粒体 原核生物 拟核 细胞质 如质粒的复制 dna病毒 宿主细胞内 走出误区 设某双链dna分子中含某种碱基a个 1 复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1 个 如图所示 2 第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a 2n 1个 dna复制n次与第n次复制所需某种碱基数量的计算 2 2015 马鞍山二中 某高等动物的一个细胞中dna分子的双链均被32p标记 不考虑细胞质dna 将其放在含31p的细胞培养液中培养 正确的是 a 若该细胞进行有丝分裂 则完成一个细胞周期后产生的子细胞100 具有放射性b 若该细胞进行无丝分裂 则产生的子细胞均不具有放射性c 若该细胞是精原细胞 则其进行减数分裂产生的子细胞50 具有放射性d 若该细胞为精细胞 则其增殖产生的子细胞具有放射性 a 跟踪训练 3 将一个不含放射性的大肠杆菌 拟核dna呈环状 碱基数目为n 放在含有3h 胸腺嘧啶的培养基中培养一段时间后 检测到a b两种类型的dna如图所示 注 以 表示含放射性的脱氧核苷酸链 预测该实验的结果为 a 第一次复制产生的dna全为b类型b 第二次复制产生的dna中两种类型都有 且a b比例为1 3c 若dna含有x个胸腺嘧啶 则复制m次需要的胞嘧啶的数目为 2m 1 x a 2d 复制m次产生放射性的脱氧核苷酸链数为2m 1 2 d 实验原理 根据dna分子比重不同 借助离心技术 通过后dna在试管中的位置确定复制方式 dna复制方式的实验探究 离心 实验方法 技术和离心技术 实验假设 dna以的方式复制 放射性同位素标记 半保留 实验过程 见下图 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 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1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2所示 即全部为中带 1 2015 衡阳六校联考 细菌在含15n的培养基中繁殖数代后 细菌dna的含氮碱基皆含有15n 然后再将其移入含14n的培养基中培养 抽取亲代及子代的dna 离心分离 如图 为可能的结果 下列叙述错误的是 a 子一代dna应为 b 子二代dna应为 c 子三代dna应为 d 亲代的dna应为 解析 由题意可知 子一代的dna应为全中 14n 15n 即图 子二代dna应为1 2中 14n 15n 1 2轻 14n 14n 即图 子三代dna应为1 4中 14n 15n 3 4轻 14n 14n 即图 而不是全轻 14n 14n 亲代的dna应为全重 15n 15n 即图 c 强化过关 2 蚕豆体细胞染色体数目2n 12 科学家用3h标记蚕豆根尖细胞的dna 可以在染色体水平上研究真核生物的dna复制方法 实验的基本过程如下 将蚕豆幼苗培养在含有3h的胸腺嘧啶核苷的培养基上 培养一段时间后 观察细胞分裂中期染色体的放射性情况 当dna分子双链都被3h标记后 再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中 培养一段时间后 观察细胞分裂中期染色体的放射性情况 请回答相关问题 1 蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是 秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍 其作用的机理是 2 中 在根尖细胞进行第一次分裂时 每一条染色体上带有放射性的染色单体有 条 每个dna分子中 有 条链带有放射性 中 若观察到一个细胞具有24条染色体 且二分之一的染色单体具有放射性 则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制 次 该细胞含有 个染色体组 3 上述实验表明 dna分子的复制方式是 有丝分裂 抑制纺锤体的形成 2 1 2 4 半保留复制 解析 1 蚕豆根尖细胞为体细胞 其分裂方式为有丝分裂 秋水仙素可以抑制纺锤体的形成 导致染色体不能被拉向两极 从而形成了染色体数目加倍的细胞 2 由于dna的复制为半保留复制 第一次分裂完成时 每个dna分子中都有一条链被3h标记 每一条染色体上有2条染色单体被3h标记 当dna分子双链都被3h标记后 再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中 观察到一个细胞具有24条染色体 且二分之一的染色单体具有放射性 则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制2次 该细胞含有4个染色体组 3 该实验证明dna分子的复制是半保留复制 1 dna的多起点双向复制 经典图示 获取信息 1 图中dna分子复制是从开始的 边解旋边复制的 真核生物的这种复制方式提高了复制速率 2 从箭头看子链的合成方向与母链 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 多个起点 双向 相反 2 dna结构模式图 获取信息 1 图中 是 是 解旋酶作用于部位 限制性内切酶和dna连接酶作用于 部位 2 该片段有游离的磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键 2个 3 2015 江苏南京调研 如图为细胞内某基因15n标记结构示意图 a占全部碱基的20 下列说法错误的是 a 维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键b 在无变异条件下 该基因的碱基 c g a t 的比值为3 2c 限制性核酸内切酶作用于 部位 dna解旋酶作用于 部位d 将该基因置于14n培养液中复制3次后 含15n的脱氧核苷酸链占1 4 d 强化过关 解析 基因结构中脱氧核糖和另一个脱氧核苷酸的磷酸之间的化学键是磷酸二酯键 碱基对之间的化学键是氢键 与维持基因结构稳定有关 基因中a 20 则c g 30 因此该基因的碱基 c g a t 60 40 3 2 是磷酸二脂键 是氢键 限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键 dna解旋酶作用于氢键 该基因复制3次后形成8个dna分子 16条脱氧核苷酸链 则含15n的脱氧核苷酸链占1 8 4 2015 江西瑞金第二次联考 brdu能替代t与a配对 而渗入新合成的dna链中 当用姬姆萨染料染色时 不含brdu的链为深蓝色 含brdu的链为浅蓝色 现将植物根尖分生组织放在含有brdu的培养液中进行培养 图a c依次表示加入brdu后连续3次细胞分裂中期 来自1条染色体的各染色体的显色情况 阴影表示深蓝色 非阴影为浅蓝色 有关说法正确的是 b 解析 根据dna分子半保留复制的基本原理 可知图a中1条染色体上的2条染色单体都为深蓝色 其实 每条染色单体上的dna分子中都含有1条母链 不含brdu 深蓝色 和1条子链 含brdu 浅蓝色 由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色 故整个dna分子即染色单体表现为深蓝色 以此类推 b c图中的深蓝色都是不含brdu的母链颜色所致 另1条子链含brdu 但浅蓝色被掩盖 只有当两条链上均含有brdu时 浅蓝色才能表现出来 如图b c中的染色单体上的dna分子有一部分表现为浅蓝色 3次复制产生了8个dna分子 分别位于4条或8条染色体上 而不是2条染色体 若再进行分裂 第4次分裂中期则仍有2条染色体出现深蓝色 a 1个dna复制3次所产生的dna分别位于2条染色体上b b图每条染色体均有1个dna的2条脱氧核苷酸链都含brduc c图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含brdud 若再进行分裂 第4次分裂中期则只有1条染色体出现深蓝色 dna的结构 1 2013 广东卷 1953年watson和crick构建了dna双螺旋结构模型 其重要意义在于 证明dna是主要的遗传物质 确定dna是染色体的组成成分 发现dna如何储存遗传信息 为dna复制机制的阐明奠定基础a b c d 解析 本题考查dna双螺旋结构模型的特点及相关知识 沃森和克里克提出的dna双螺旋结构模型的特点是 1 dna分子由两条链组成 这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 2 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 并且碱基配对有一定的规律 a一定与t配对 g一定与c配对 dna中碱基对排列顺序可以千变万化 这为解释dna如何储存遗传信息提供了依据 一个dna分子之所以能形成两个完全相同的dna分子 其原因是dna分子的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 碱基互补配对原则保证复制精确完成 所以dna双螺旋结构模型的构建为人们后来阐明dna复制的机理奠定了基础 d 课堂 题组练 2 如图所示一个dna分子的片段 下列有关表述正确的是 a 代表的物质中贮存了遗传信息b 不同生物的dna分子中 的种类无特异性c 转录时该片段的两条链都可作为模板链d 限制性核酸内切酶的切割位点在 处 b 解析 是脱氧核苷酸 其排列顺序代表着遗传信息 在不同生物中 脱氧核苷酸共4种 没有特异性 故a错误 b正确 转录时是以dna的一条链为模板 故c错误 限制性核酸内切酶作用于一个脱氧核苷酸与相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 不是在 处 故d错误 dna复制及基因的本质 3 2014 上海单科 某亲本dna分子双链均以白色表示 以灰色表示第一次复制出的dna子链 以黑色表示第二次复制出的dna子链 该亲本双链dna连续复制两次后的产物是 解析 根据dna半保留复制的特点可知 亲代dna的两条链 白色 应在不同的子代dna分子中 a b错误 第一次复制合成的子链 灰色 应有2条 第二次复制合成的子链 黑色 应有4条 由此可判断c错误 d正确 d 4 2014 山东卷 某研究小组测定了多个不同双链dna分子的碱基组成 根据测定结果绘制了dna分子的一条单链与其互补链 一条单链与其所在dna分子中碱基数目比值的关系图 下列正确的是 解析 根据dna分子的结构特点可知 若dna分子双链中 a t c g 的比值均为m 则每条链中 a t c g 比值为m 由此可判断c正确 d错误 dna分子中 a c t g 1 而每条链中的 a c t g 不能确定 但两条链中 a c t g 的比值互为倒数 故a b错误 c 5 2015 山东临沂一模 某双链dna分子中含有200个碱基 一条链上a