高考生物一轮复习 第3章 第2、3、4节 DNA分子的结构 DNA的复制 基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2.ppt

读读教材基础 一 dna的结构 dna初步水解和彻底水解的产物各是什么 2 过程 三 基因是有遗传效应的dna片段1 基因的实质 基因是有 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 称为遗传信息 dna分子能够储存足够量的 4 基因与染色体的关系 基因在染色体上呈 排列 5 生物体多样性和特异性的物质基础 分子的多样性和特异性 一 脱氧核苷酸a t c g反向平行脱氧核糖磷酸碱基氢键碱基互补配对原则二 1 半保留2 有丝分裂的间期脱氧核苷酸完全相同解旋碱基互补配对遗传信息遗传信息三 1 遗传效应3 排列顺序遗传信息4 线性5 dna 想一想 提示 dna初步水解的产物是4种脱氧核苷酸 彻底水解的产物有磷酸 脱氧核糖和碱基 a t g c 1 教材51页练习一中1和3题 明确dna结构 各组成成分及正确的连接方式 2 教材52 53页dna半保留复制的证据及实验方法过程 3 教材55 56页 资料分析 分析推断基因的化学本质和功能及与dna 染色体的关系 4 教材58页练习二及教材60页自我检测一和三 都是经典好题 5 教材58页dna指纹技术的应用 答案 多样性特异性边解旋边半保留反向双螺旋交替连接互补配对 研研核心要点 1 基本组成单位 脱氧核苷酸组成成分 每分子含有磷酸 脱氧核糖和含氮碱基各1个 1 磷酸 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 2 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 3 脱氧核糖 属于五碳糖 2 结构中的化学键 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化学键 可用限制酶切断 可用dna连接酶或dna聚合酶连接 3 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 4 水解产物及氢键数目计算 1 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 2 氢键数目计算 若碱基对为n 则氢键数为2n 3n 若已知a有m个 则氢键数为3n m 记忆窍门借图记忆 五四三二一 五 五种元素 c h o n p四 四种碱基对应四种脱氧核苷酸 三 三种物质 二 两条脱氧核苷酸长链 碱基对有a与t g与c两种配对方式 一 一种空间结构 规则的双螺旋结构 师说 一语破天机 本考点高考命题多以选择题形式出现 考查概念 特点等基础知识较常见 试题难度小 命题频率低 提醒考生要关注碱基互补配对相关的计算 未必不考 选题 典型中选秀 例1 2013 石家庄质检一 如图为dna分子的结构示意图 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 破题 分层揭秘密 一 明确解题思路结构图中 分别表示磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 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 二 完美答案 d 1 有关dna的碱基计算根据a t g c 图示如下 链 a g c t t c c m 链 t c g a a g g m 2 有关dna复制的计算dna的复制为半保留复制 一个dna分子复制n次 则有 1 子代dna分子数为 2n个 含有亲代链的dna分子数为 2个 不含有亲代链的dna分子数为 2n 2 个 2 子代脱氧核苷酸链数为 2n 1条 亲代脱氧核苷酸链为 2条 新合成的脱氧核苷酸链为 2n 1 2 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 经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m 2n 1 个 第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m 2n 1 dna分子复制n次后的计算将含有15n的dna分子放在含有14n的培养基上培养 复制n次 则 1 含14n的dna有2n个 只含14n的dna有 2n 2 个 做题时应看准是 含 还是 只含 2 复制n次 含15n的dna始终是2个 占总dna数的比例是2 2n 3 子代dna分子的链中 总链数为2n 2 2n 1条 模板链始终是2条 做题时 应看准是 dna分子数 还是 链数 师说 一语破天机 本考点是高考重点考查的内容之一 从高考试题来看 考查dna的复制主要涉及dna复制过程中的变化 特点 与细胞增殖 遗传和变异等的关系 dna的复制与其他生理过程 如转录 翻译等 的区别等 选题 典型中选秀 例2 2012 福建高考 5 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 破题 分层揭秘密 一 明确解题思路本题主要考查dna的复制过程和获取信息的能力 在人工合成体系中 以序列为gtacatacatg的单链模板在适宜的条件下根据碱基互补配对原则合成子链 而且由题意可知胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可以使子链延伸终止 根据碱基互补配对原则可得子链种类如下 cat catgt catgtat catgtatgt catgtatgtac一共5种 破题 分层揭秘密 一 明确解题思路本题主要考查dna的复制过程和获取信息的能力 在人工合成体系中 以序列为gtacatacatg的单链模板在适宜的条件下根据碱基互补配对原则合成子链 而且由题意可知胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可以使子链延伸终止 根据碱基互补配对原则可得子链种类如下 cat catgt catgtat catgtatgt catgtatgtac一共5种 二 完美答案 d 说说生物实验 选题 热考秀 dna的复制方式为半保留复制 但在探究dna复制方式的过程中 有人提出其复制方式为全保留复制 请用同位素标记法验证其复制方式 验证过程 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 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 则离心后出现如图5所示 即全部为中带 拓展 1 若dna复制方式为全保留复制 让繁殖一代的dna在含14n的培养基上再繁殖一代 则子二代的dna如何分布 提示 1 4重和3 4轻 分析 再繁殖一代后共产生4个dna分子 其中一个dna分子为亲代 均含15n 其余三个dna分子是新产生的 两条链均含14n 2 若dna复制方式为半保留复制 让繁殖一代的dna在含14n的培养基上再繁殖一代 则子二代的dna如何分布 提示 1 2中和1 2轻 分析 再繁殖一代后共产生4个dna分子 其中两个dna分子一条链含15n 另一条链含14n 另外两个dna分子的两条链均含14n 备考 角度说 no 1角度 同位素示踪法是利用放射性示踪剂 对研究对象进行标记的微量分析方法 no 2角度 方法应用 1 标记某元素 追踪其转移途径 如研究光合作用过程中原子的转移轨迹 2 标记化合物 标记特征元素 探究化合物的作用 如用32p和35s分别标记t2噬菌体中的dna和蛋白质 探究生物的遗传物质 标记特征化合物 探究详细的生理过程 如研究分泌蛋白的合成和分泌过程 no 3角度 实例分析 看看考场答卷 选题 来自阅卷现场 2010 北京理综 30 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 请分析并回答下列问题 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 批注1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 批注2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 信息3 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 信息4 其结果 批注3 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 信息5是 密度带的数量和位置 批注4 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 信息6 可能的原因是新合成dna单链中的n尚有少部分为 标准答案 1 多15n 或15nh4cl 2 312半保留复制 3 b半保留 不能 没有变化轻 15n 一览 名师语录 通过同位素示踪技术及密度梯度离心实验来考查dna的复制是常见的考查形式 由于dna的复制方式为半保留复制 所以一个亲代dna复制n代后 含模板链的子代dna有2个 全部的子代dna都含新链 没有子代dna只含模板链 只含新链的子代dna有2n 2个 审题 抓关键词 信息1可知若要dna中的n全部为15n 须在15n培养基中多代培养 信息2可知b的子代dna中一条链含15n 一条链含14n 含15n的链为模板链 14n的链为新链 说明dna为半保留复制 信息3可知子一代dna有两种 一种为含15n 另一种只含14n 这种复制方式应为全保留复制 据表2组可知只含15n的dna来自b 信息4可推知子代dna的单链情况 不能得到子代dna的种类 故不能判断dna复制方式 信息5据dna的半保留复制特点可知 子n代dna仍为14n 15n 14n 14n两种 密度带的数量和位置不变 随复制代数增多 14n 14n的子代dna增多 信息6可知新合成的dna单链中尚有少部分15n所致 答题 名师批阅 批注1审题不清 没有审清2组信息 批注2由于没有认真分析表中信息 没有认识到3组结果比4组结果能更好说明dna分子的半保留复制 批注3由于对 半保留复制 理解有误 导致答错 批注4知识运用不熟练 不能运用半保留复制的特点 准确的推测子n代dna的情况 随堂对点练习 1 2012 山东高考 5 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版 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 答案 c解析 本题综合考查运用dna的结构 复制 病毒增殖及其特点进行数据计算 性状分析 dna为半保留复制 则双链含32p的dna分子放在只含31p的大肠杆菌内复制形成的子代100个dna中 应有2个既含有32p 也含有31p 其他98个只含有31p 因此含有32p与只含有31p的子代噬菌体之比为2 98 根据碱基互补配对知该dna含有的碱基g为5000 2 100 20 2 2 3000 且亲代链在复制中保留 则需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸至少为 100 1 该dna含有的碱基g的数目 297000 噬菌体增殖过程以自身的遗传物质为模板 利用宿主细胞的原料和场所合成子代噬菌体 由于密码子的简并性 一种氨基酸可以对应几种密码子 性状与环境的关系等原因存在 基因突变不一定使性状发生改变 2 高考题改编 有人将不含放射性的大肠杆菌dna放在含有3h胸腺嘧啶的培养基中培养 给以适当的条件 让其进行复制 得到图甲所示的结果 乙图为真核生物染色体上dna分子复制过程示意图 下列对甲图和乙图的分析 错误的是 a 甲图说明 原核细胞的dna复制从起点开始双向进行b 乙图说明 真核细胞的dna复制从多个位点同时开始c 甲 乙两图中dna分子复制都是边解旋边双向复制的d 乙图所示真核生物的这种复制方式提高了复制速率 答案 b解析 从甲图中不难看出dna复制的双向性 从乙图中不难看出真核细胞dna分子复制的特点 1 多起点复制 2 边解旋边复制 3 双向复制 这些特点有利于提高复制效率 复制过程中需要解旋酶 dna聚合酶等的参与 b项的错误在于 同时开始 从图中三个位点已经完成的复制长度看 三者并不是同时开始的 3 如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程 据图分析 下列说法正确的是 a 该过程共涉及8种核苷酸b 在不同组织细胞中该过程的产物不同c 该过程需要解旋酶和rna聚合酶d 该过程涉及碱基互补配对和atp的消耗 答案 d解析 由图可知 该过程为dna复制 共涉及4种核苷酸 由于dna复制时的模板相同 在不同组织细胞中产生的dna相同 该过程需要解旋酶和dna聚合酶 4 2012 安徽合肥3月质检 5 bru 5 溴尿嘧啶 既可以与a配对 又可以与c配对 将一个正常的具有分裂能力的细胞 接种到含有a g c t 5 bru的适宜培养基上 至少需要经过几次复制后 才能实现细胞中某dna分子某位点上碱基对从t a到c g的替换 a 2次b 3次c 4次d 5次 答案 b解析 dna复制过程中需遵循碱基互补配对原则 a与t配对 g与c配对 由于加入5 bru 根据题意 5 bru既可以与a配对 又可以与c配对 以其中一条链为例 由t到c 至少必需经过t a u c 所以选b 5 金版原创 如图为dna的复制图解 请据图回