高考生物单元综合提升复习课件6.ppt

第2讲dna分子的结构 复制基因是有遗传效应的dna片段 step1基础导学 dna分子的结构 沃森和克里克 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 名师点拨 想一想 dna初步水解和彻底水解的产物各是什么 碱基a与t之间形成两个氢键 g与c之间形成三个氢键 含氢键越多 结构越稳定 即含g c碱基对的比例越大 结构越稳定 答案 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 c4种 碱基互补配对 碱基互补配对 双螺旋结构 间期 减数分裂 dna分子的两条链 4种游离的脱氧核苷酸 解旋酶 dna聚合酶 边解旋边复制 双螺旋结构 2个 碱基互补配对原则 连续性 基因突变 小贴士 议一议 dna复制的场所有哪些 如何证明dna分子的半保留复制 答案 1 dna复制的场所 真核细胞 细胞核 线粒体 叶绿体 原核细胞 拟核 细胞质 如质粒的复制 2 用同位素示踪法和离心技术可证明dna分子的半保留复制 归纳 你是否能用图解的形式表示染色体 dna 基因 蛋白质及性状的关系 遗传效应 多 遗传信息 排列顺序 碱基排列顺序 特定的排列 dna 答案 step2核心突破 dna分子的结构及相关计算 1 dna分子的组成 2 平面结构与空间结构 4 dna分子的特性 1 稳定性 空间结构相对稳定 位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的 不会改变 两条链间的碱基互补配对方式稳定不变 总是a与t g与c配对 碱基对及其侧链基团对维持dna分子的空间结构的稳定有着重要的作用 2 多样性 不同的dna分子中脱氧核苷酸的数目有差异 排列顺序多种多样 若某一个dna分子由n个碱基对构成 则可代表的遗传信息就有4n种 3 特异性 每一种dna分子都有特定的碱基对排列顺序 代表了特定的遗传信息 在dna分子的一条单链中 相邻的碱基a与t是通过下列哪种结构连接起来的 a 氢键b 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖c 肽键d 磷酸 脱氧核糖 磷酸 解析 组成dna分子的基本单位是脱氧核苷酸 1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸 1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成 其连接方式如图所示 含氮碱基连接在脱氧核糖的 1 号碳原子上 因此dna单链中 相邻碱基的连接应含有两个脱氧核糖 应选b 答案 b 下列对双链dna分子的叙述 哪项是不正确的 a 若一条链g的数目为c的2倍 则另一条链g的数目为c的0 5倍b 若一条链a和t的数目相等 则另一条链a和t的数目也相等c 若一条链的a t g c 1 2 3 4 则另一条链相应碱基比为2 1 4 3d 若一条链的g t 1 2 另一条链的c a 2 1解析 根据碱基互补配对原则 在dna双链分子中 a1 t2 t1 a2 g1 c2 c1 g2 所以a b c项都是正确的 而d项中 若一条链的g t 1 2 另一条链c a 2 1是错误的 c a 1 2才是正确的 答案 d dna分子的复制及相关计算 1 dna分子的复制 复制的准确性取决于 dna独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板 碱基互补配对原则保证复制能够准确地进行 复制简记 1个主要场所 细胞核 2种时期 3步过程 4个条件 2 dna分子复制问题的有关计算若取一个全部被15n标记的dna分子 0代 转移到含14n的培养基中培养 复制 若干代 其结果分析如下表 解析 dna复制需要模板 原料 能量和酶等基本条件 答案 d 答案 c 基因与脱氧核苷酸 dna和染色体之间的关系 对于真核细胞来说 染色体是基因的主要载体 线粒体和叶绿体也是基因的载体 对于原核细胞来说 拟核中的dna分子或者质粒dna均是裸露的 没有与蛋白质一起构成染色体 对染色体 dna 基因三者之间关系的叙述中 错误的是 a 每条染色体上含有一个或两个dna分子 dna分子上含有多个基因b 都能复制 分离和传递 且三者行为一致c 三者都是生物细胞内的遗传物质d 在生物的传宗接代中 染色体的行为决定着dna和基因的行为解析 染色体中的蛋白质不是遗传物质 答案 c 个性知识归纳 2 基因的现代含义 中国地图版 在认识基因功能的同时 人们还在不断地探索基因的化学本质和结构特点 传统观点认为每一个结构基因是一段连续的dna序列 一定的dna序列对应着一定的氨基酸序列 后来人们发现大多数真核生物的基因的编码序列在dna分子上不是连续排列的 而是被不编码的序列隔开 称为断裂基因 其中的编码序列称为外显子 非编码序列称为内含子 断裂基因往往有一些交替存在的内含子和外显子结构 传统的基因概念认为基因是互不沾染 单个分离的实体 但是 在许多原核生物和一些真核生物中却发现有两个基因共用一段重叠的核苷酸序列的现象 这就是重叠基因 绝大多数基因在染色体上的位置是固定的 但有些基因在染色体上的位置可以移动 这类基因称为可动基因 也叫做转座因子 可以通过某种方式从一个位置转移到另外一个位置 思考感悟提示 1 某一个被15n标记的dna分子 0代 转移到含14n的培养基中培养 复制 n代后 请进行结果分析 2 原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构有何不同 提示 基因都是由编码区 编码氨基酸的核苷酸序列 和非编码区 调控编码区表达的核苷酸序列 组成 在编码区上游的非编码区中最重要的部位是与rna聚合酶的结合位点 原核基因的编码区是连续的 而真核基因的编码区是间隔的 不连续的 由编码氨基酸的外显子和不具编码作用的内含子组成 因此在基因结构中直接编码氨基酸的核苷酸序列占的比例很小 选择题抢分技巧 读 审 抓 核酸种类的判断 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 2010 东北师大附中二次摸底 检测某生物样品中碱基比例 其嘌呤与嘧啶含量不等 则该生物样品不可能是 a 大肠杆菌b 流感病毒c t2噬菌体d 人体细胞解析 在双链dna中嘌呤 a g 嘧啶 c t 单链rna中嘌呤 a g 不一定等于嘧啶 c u 对于大肠杆菌和人体细胞来说 体内有dna和rna 总嘌呤 a g 不一定等于总嘧啶 c u t 流感病毒体内只有rna 单链中嘌呤 a g 不一定等于嘧啶 c u t2噬菌体只有dna 嘌呤 a g 一定等于嘧啶 c t 答案 c 非选择题保分策略 找思路 抓要点 求规范 dna分子复制的综合考查 通过 dna半保留复制的原理和相关计算 的考查 提升 具备验证简单生物学事实 并能对实验现象和结果进行解释 分析和处理 的能力 2010 江苏扬州 如图为真核细胞dna复制过程模式图 请根据图示过程 回答问题 1 由图示得知 1个dna分子复制出乙 丙2个dna分子 其方式是 2 dna解旋酶能使双链dna解开 但需要细胞提供 3 细胞中dna复制的场所有 在复制完成后 乙 丙分开的时期为 4 若一个卵原细胞的一条染色体上的 珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个a替换成t 则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 解析 1 dna复制方式是半保留复制 2 复制过程中需要atp 需要的酶是解旋酶 若是人工合成可以不要 但须加热 dna聚合酶 dna连接酶 3 动物细胞中dna复制 主要在细胞核和线粒体 植物还包括叶绿体 两个dna随着姐妹染色单体的分开而分离 所以两个子代dna分开是在着丝点分裂的时候 也就是有丝分裂后期 减数第二次分裂后期 4 一个卵原细胞分裂产生四个子细胞只有一个是卵细胞 所以只有1 4 答案 1 半保留复制 2 能量 atp 3 细胞核 线粒体和叶绿体有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 4 1 4 高考题组专训 理解能力 1 2010 上海 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 本题考查碱基互补配对原则的应用 意在考查考生的推理计算能力 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 故c正确 其他碱基的含量分别为 t a 30 c g 1 30 30 2 20 答案 c 2 2010 江苏 下列关于核酸的叙述中 正确的是 a dna和rna中的五碳糖相同b 组成dna与atp的元素种类不同c t2噬菌体的遗传信息贮存在rna中d 双链dna分子中嘌呤数等于嘧啶数解析 本题主要考查dna rna的化学组成及t2噬菌体的遗传物质 意在考查考生的识记 判断能力 a项 dna含的五碳糖是脱氧核糖 rna含的五碳糖是核糖 b项 组成dna和atp的元素种类都是c h o n p c项 t2噬菌体的遗传信息贮存在dna中 d项 dna中a与t配对 g与c配对 故双链dna分子中嘌呤数等于嘧啶数 答案 d 3 2010 山东理综 7 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 dna复制是半保留复制 蚕豆根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 3h t 培养基中完成一个细胞周期 每一个dna分子都有一条脱氧核苷酸链含3h t 然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期 每个dna分子复制的两个dna分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上 其中一个dna分子的一条链含3h t 如下图 答案 b 获取信息的能力 4 2009 江苏 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 本题以dna的复制知识为背景 主要考查考生获取信息的能力 由图可看出 此段dna有三个复制起点 但多个复制起点并不是同时开始复制的 由图中的箭头方向可知 dna分子是双向复制的 半保留复制的模式可以保持前后代的遗传稳定性 多起点复制可以大大提高了复制效率 dna分子复制过程需要解旋酶 dna聚合酶等的催化 答案 a 命题探新 dna复制起始点问题 在中学教材中并没有涉及 本题背景来源于高校教材 旨在考查考生获取信息的能力 命题的新颖之处 在于巧妙地在中学教材和大学教材中成功地铺架起一座桥梁 使考生应用已有的知识 结合图示信息就可以正确作答 可谓题在书外 又在书内 实验与探究能力 5 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 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dna单链中的n尚有少部分为 解析 1 要得到dna中的n全部被放射性标记的大肠杆菌b 必须经过多代培养 并且培养液中15nh4c1是唯一氮源 2 从图表看 证明dna分子的复制方式是半保留复制 第3组实验结果起到了关键作用 因为其离心后仅为中带 15n 14n 作为对照 还需与第1组和第2组的结果进行比较 3 亲代dna为15n 15n 原料为14n 离心的结果为 轻 14n 14n 和 重 15n 15n 则 重带 dna来自于亲代dna 即b 这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合 因而不是半保留复制 判断dna的复制方式主要是看子代dna与亲代dna的关系 实质是母链与子链是否发生重新组合 若将dna双链分开离心 则不能判断dna的复制方式 在同等条件下 将子 代继续培养 原料为14n 密度带仍为两种 即轻带 14n 14n 和中带 15n 14n 位置未发生变化 其中随着n的增加轻带的数量会逐渐增加 而中带不变 因而放射性强度发生变化的是轻带 子 代dna的 中带 15n 14n 比以往实验结果略宽 说明该实验结果中的 中带 不完全是15n 14n 有可能新形成的子链 14n 中混有少量的15n 答案 1 多15n 15nh4cl 2 312半保留复制 3 b半保留 不能 没有变化轻 15n 模拟题组专训 dna分子结构及计算的考查 1 2010 济宁模拟 下列关于dna分子结构的叙述中错误的是 a 每个双链dna分子最多含有四种脱氧核苷酸b 每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖c 每个dna分子中碱基数 磷酸数 脱氧核糖数d 一段双链dna分子中若含有40个胞嘧啶 就会同时含有40个鸟嘌呤解析 每个碱基上均连接一个脱氧核糖和一个对应的互补配对的碱基 答案 b 2 2010 镇江第一次调研 下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图 下列叙述正确的是 a 白眼基因片段中 含有成百上千个核糖核苷酸b s基因是有遗传效应的dna片段c 白眼基因在常染色体上d 基因片段中有5种碱基 8种核苷酸解析 s基因控制果蝇的白眼 所以是有遗传效应的dna片段 白眼基因位于x染色体上 组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸 有4种碱基 4种脱氧核苷酸 答案 b 3 能力题 甲生物核酸的碱基组成为 嘌呤占46 嘧啶占54 乙生物遗传物质的碱基比例为 嘌呤占34 嘧啶占66 则甲 乙生物可能是 a 蓝藻 变形虫b t2噬菌体 豌豆c 硝化细菌 绵羊d 肺炎双球菌 烟草花叶病毒解析 生物的遗传物质要么是dna 要么是rna 若是dna 则嘌呤数 嘧啶数 而题目中乙生物的遗传物质中嘌呤数不等于嘧啶数 故不是dna而是rna 四个选项中 只有d中烟草花叶病毒的遗传物质是rna 具细胞结构的生物体内的核酸是dna和rna两种 嘌呤数和嘧啶数可能不相等 答案 d 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 则有关该dna分子的叙述 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180个c 该dna分子中4种含氮碱基a t g c 3 3 7 7d 该dna分子中的碱基排列方式共有4200种解析 由于密码子具有简并性 该dna分子的一个碱基改变 不一定会引起子代性状的改变 该dna分子中一条链上a t g c 1 2 3 4 因此整个dna分子中a t的比例是3 10 根据碱基互补配对原则 a和t所占的比例均是15 整个dna分子共有a60个 该dna分子连续复制两次 得到4个dna分子 其中共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个 同理可推 整个dna分子中g和c所占比例均是35 该dna分子中4种含氮碱基a t g c 3 3 7 7 含400个碱基的dna在不考虑每种碱基比例关系的情况下 可能的碱基排列方式共有4200种 但因该dna碱基数的比例已确定 故碱基排列方式肯定少于4200种 答案 d dna复制及相关计算 4 2010 南通联考 某dna分子中含有1000个碱基对 p元素只是32p 若将该dna分子放在只含31p的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次 则子代dna的相对分子质量平均比原来 a 减少1500b 增加1500c 增加1000d 减少1000解析 复制两次 形成4个dna 8条单链 6条含31p 2条含32p 答案 a 2010 安徽合肥一模 关于图中dna分子片段的说法不正确的是 a 把此dna放在含15n的培养液中复制3代 子代中含14n的dna占12 5 含15n的dna占100 b 处的碱基对改变导致dna中碱基对排列顺序的改变 从而一定会导致性状改变c 该dna分子的特异性表现在与其他的dna分子相比碱基对的排列顺序上具有差异d 限制性核酸内切酶作用于 部位的磷酸二酯键 解旋酶作用于 部位氢键解析 由于dna的一条链是15n另一条链是14n放在含15n的培养液中复制3代 生成8个dna 由于半保留复制最终只有一个子代dna含有14n 但也只是一条链含14n 还有一条链是15n 所以含14n的dna占12 5 含15n的dna占100 处的碱基对改变导致dna中碱基对排列顺序的改变 肯定会导致遗传信息的改变 但是由于密码子的简并性 性状不一定会发生改变 dna的特异性就体现在碱基对的排列顺序不同 答案 b 5 2010 韶关模拟 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4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 复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个d 复制结果共产生16个dna分子解析 含14n的dna分子16个都是 比例为100 只含14n的dna有14个 占7 8 根据有关公式可求出该dna分子中含40个a 复制4次需a的数量 24 1 40 600个 答案 b 综合考查 6 2010 泰兴摸底 在生命科学研究中 同位素标记示踪 是经常使用的研究手段 某生物科研所做了如下几个科学实验 请仔细阅读分析并回答有关问题 1 将大肠杆菌的dna分子用3h标记后 放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代 那么在子代中含1h的dna分子的比例是 dna分子复制所需要的基本条件是 这种复制方式叫 复制 2 如上图乙所示 科研人员合成了一段含15n的特定dna片段 用它作为探针 利用 原理 可检测待测标本中的遗传信息 这项技术目前在环境监测方面可用于 3 若把带上3h标记的蚕豆根尖细胞 2n 12 移入含有秋水仙素的普通培养基中 连续分裂两次 则第二次分裂前期细胞中有 条染色体 如果dna的半保留复制假设成立 实验结果应为 第一次分裂中期染色体全部都显示放射性 其中每条染色体的两条染色单体 第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是 解析 该题考查放射性同位素示踪技术在dna分子复制中的应用 1 将大肠杆菌的dna分子用3h标记后 放在普通培养基上按图甲所示方式繁殖8代 子代中每个dna分子均含有1h 根据图可知 dna分子复制是半保留复制 2 用dna探针检测待测dna分子 是利用dna分子杂交的原理 3 由于秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成 从而使细胞中的染色体数目加倍 因此 第二次分裂前期 细胞中的染色体为24条 由于dna分子复制的特点是半保留复制 所以3h标记的蚕豆根尖细胞培养在普通培养基中 dna第一次复制时 子代中所有的dna分子均为3h1h杂合dna分子 所以细胞中的染色单体均显示放射性 细胞第二次分裂时 分别以3h1h杂合dna分子的母链为模板进行半保留复制 所以其子代dna分子为3h1h 1h1h 有丝分裂中期着丝点不断裂 故染色体都显示放射性 每条染色体只有一条染色单体显示放射性 答案 1 100 模板 原