高考生物总复习 第三单元 第二讲 DNA分子的结构和复制 基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2.ppt

第三单元基因的本质与表达 第二讲dna分子的结构和复制基因是有遗传效应的dna片段 必修二 知识点一 dna分子的结构1 dna分子的结构层次 1 五种元素 2 四种碱基 相对应四种脱氧核苷酸 3 三种物质 4 两条链 两条的脱氧核苷酸链 5 一种结构 规则的结构 c h o n p a t g c 磷酸 脱氧核糖 碱基 反向平行 双螺旋 2 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 1 不同脱氧核苷酸的差别体现在哪里 提示 碱基的种类不同 1 空间结构分析 1 下列能正确表示dna片段的示意图是 解析 dna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 答案 d a dna解旋酶作用于 部位b 处的碱基缺失不会导致染色体结构的变异c 把此dna放在含15n的培养液中复制2代 子代中含15n的dna占75 d 该dna的特异性表现在 a t g c 的比例及其排列顺序上 解析 将dna分子放在含15n的培养液中进行复制 其子代dna分子中都含有15n 答案 c 知识点二 dna的复制 基因的本质1 dna分子的复制 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 2 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 2 细胞核是真核细胞dna复制的唯一场所吗 噬菌体的dna复制在何处进行 提示 不是 真核细胞dna复制的场所除细胞核外还包括线粒体 叶绿体 噬菌体的dna复制场所在其寄主细胞即大肠杆菌中进行 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 说明基因与dna关系的实例 3 染色体 dna 基因和脱氧核苷酸的关系 rna病毒的基因应为rna分子有遗传效应的片段 因此 严格地讲 基因应为 有遗传效应 的核酸片段 a a是脱氧核糖b g是蛋白质c d在e中的排列顺序代表遗传信息d f的基本组成单位是图中的e解析 e是f中有遗传效应的片段 f和e的基本单位都是d 答案 d 4 2013 泰安质检 把用15n标记的某精原细胞培养在含14n的特殊培养液中 在四分体时期每条染色体的状况是 a 两条染色单体均含15nb 一条染色单体含15n 另一条染色单体含14n而不含15nc 两条染色单体均不含15nd 一条染色单体只含15n 另一条染色单体只含14n 解析 把用15n标记的某精原细胞培养在含14n的特殊培养液中 由于染色体的复制 构成染色单体的dna的两条单链中一条含有15n 一条含有14n 所以在四分体时期每条染色体的染色单体都含有15n 答案 a 2012 山东高考 假设一个双链均被32p标记的噬菌体dna由5000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3 105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1 49d 该dna发生突变 其控制的性状即发生改变 解析 本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及dna分子的有关计算 首先计算得出一个噬菌体dna中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30 其数量是5000 2 30 3000个 由一个噬菌体增殖为100个噬菌体 至少需要3000 100 1 2 97 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 a错误 噬菌体侵染细菌的过程中 需要细菌提供原料 能量 酶等条件 但模板是由噬菌体提供的 b错误 根据dna半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32p与只含31p的子代噬菌体分别是2个 98个 比例为1 49 c正确 dna发生突变 其控制的性状不一定发生改变 d错误 答案 c 1 dna分子的特点 1 稳定性 指dna分子双螺旋结构的相对稳定性 2 多样性多样性的原因 构成dna分子的碱基只有4种 配对方式只有2种 但是组成dna分子的碱基对的数量 比例和排列顺序多种多样 3 特异性 每个特定的dna分子中特定的碱基对排列顺序就构成了dna分子的特异性 2 影响dna复制的外界条件3 dna复制的准确性 一般情况下 dna能准确地进行复制 特殊情况下 在外界因素和生物内部因素的作用下 可能造成碱基配对发生差错 引起基因突变 a 都能复制 分离和传递 且三者行为一致b 三者都是生物细胞内遗传物质的存在形式c 每条染色体上含有1个或2个dna分子 dna分子上含有多个基因d 在生物的细胞核遗传中 染色体的行为决定着dna和基因的行为 解析 在有染色体的生物体中 dna是遗传物质 染色体是遗传物质的主要载体 而基因是具有遗传效应的dna片段 答案 b 基因的功能 1 储存遗传信息 遗传信息蕴含在dna分子的脱氧核苷酸上 2 传递遗传信息基因中的遗传信息在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期随dna分子的复制而得以复制 再随细胞分裂而进入子细胞中去 这样就将亲代细胞中的遗传信息传递到子代细胞或者通过减数分裂和受精作用将遗传信息传递给下一代 基因中的遗传信息就这样一代一代地传递下去 3 表达遗传信息基因中的遗传信息在后代的个体发育中又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上 导致后代表现出与亲代相似的性状 这一过程叫遗传信息的表达 如图 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 2012 福建高考 双脱氧核苷酸常用于dna测序 其结构与脱氧核苷酸相似 能参与dna的合成 且遵循碱基互补配对原则 dna合成时 在dna聚合酶作用下 若连接上的是双脱氧核苷酸 子链延伸终止 若连接上的是脱氧核苷酸 子链延伸继续 在人工合成体系中 有适量的序列为gtacatacatg的单链模板 胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸 则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 a 2种b 3种c 4种d 5种 解析 此题考查dna结构的相关知识 在dna双螺旋结构中 碱基a与t g与c分别形成碱基对 胸腺嘧啶双脱氧核苷酸 假定用t 表示 应与a配对形成氢键 故碱基序列为gtacatacatg的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链dna分子 gtacatacatgcatgtatgtac 双脱氧核苷酸会使子链合成终止 因此当dna复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸 t 可能会在 位置替换碱基t而形成4种异常dna片段 故可形成5种dna分子 答案 d 2 2011 海南高考 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 解析 真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂间期 dna的复制需要消耗能量 可以rna分子为模板通过逆转录合成dna分子 真核生物的大部分核酸在细胞核中合成 少数核酸在某些细胞器 如叶绿体 线粒体 中合成 答案 d 3 2011 上海高考改编 某双链dna分子含有400个碱基 其中一条链上a t g c 1 2 3 4 下列表述错误的是 a 该dna分子的一个碱基改变 不一定会引起子代性状的改变b 该dna分子连续复制两次 需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个 c 该dna分子中4种碱基的比例为a t g c 3 3 7 7d 该dna分子中的碱基排列方式代表遗传信息解析 dna分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有200 3 10 60个 该dna分子连续复制2次 需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为 3 60 180个 dna分子另一条链中a t g c 2 1 4 3 故该dna分子中4种碱基比例为 a t g c 3 3 7 7 该dna分子中的碱基排列方式代表遗传信息 答案 b 4 2011 上海高考 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解析 在dna复制时 首先是构成dna的两条母链解旋 然后以分开的两条母链为模板 按照碱基互补配对原则合成子链 答案 a 5 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来自于 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的dna单链中的n尚有少部分为 解析 本题以实验形势考查dna的复制方式 同时考查学生的实验分析能力 以及对知识的理解和应用能力 此考点几乎每年都有考查 1 据表dna在15nh4cl为唯一氮源的培养液中培养多代 可得到大肠杆菌b 2 若证明dna的复制为半保留复制 则需证明后代dna的两条链 一条链是原来的 另一条链是新合成的 第3组结果与第1组 第2组的结果对比可以证实 3 轻 dna为14n 14ndna 重 dna为15n 15ndna 据表 重带 dna来自于