【优化方案】高考生物总复习 第三章第二、三节DNA的分子结构和特点 遗传信息的传递课件 浙科版必修2.ppt

第二 三节dna的分子结构和特点 遗传信息的传递 高频考点突破 实验专题探究 即时达标训练 第二 三节dna的分子结构和特点 遗传信息的传递 基础自主梳理 命题视角剖析 基础自主梳理 一 核酸的组成1 核酸 1 dna 主要存在 中 少量存在线粒体和 等细胞器 主要载体是染色体 2 rna 存在 和细胞质中 细胞核 叶绿体 细胞核 2 基本单位 二 dna的分子结构及其特点1 沃森和克里克提出了dna分子的 结构 2 基本单位 脱氧核苷酸 1 组成 由磷酸和脱氧核苷组成 脱氧核苷包括 和碱基 2 种类 4种 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 双螺旋 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 3 dna分子的结构特点 1 两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构 2 外侧 脱氧核糖与 基团交替连接 构成主链的基本骨架 3 内侧 碱基按a t g c的碱基互补配对原则通过 连接 形成碱基对 4 dna分子中 碱基个数a t g c 但a t不一定等于g c 卡伽夫法则 磷酸 氢键 三 dna复制1 概念 新dna的合成就是产生两个跟 完全相同的新dna分子的过程 2 时间 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 3 条件 1 模板 亲代dna解旋产生的 2 原料 游离的四种脱氧核苷酸 3 酶 解旋酶 等 4 能量 atp 两条链 dna聚合酶 4 过程 复制时 在有关酶的作用下 两条链的配对碱基之间的氢键断开 形成两条 母链 然后 以每一条母链为模板 按照碱基互补配对原则 以游离的核苷酸为原料 最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成 键 产生一条新链 子链 5 特点 半保留复制 边解旋边复制 模板链 磷酸二酯 6 意义 dna复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础 亲代的遗传信息传递给了子代 从而保持了前后代 的连续性 思考感悟dna分子复制还可以发生在什么场所 若复制出现差错 会出现什么结果 提示 线粒体 叶绿体 基因突变 遗传信息 高频考点突破 1 dna分子的组成和结构 1 基本元素组成 c h o n p五种元素 2 基本组成单位 4种脱氧核苷酸 腺嘌呤 a 腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤 g 鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶 c 胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶 t 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 3 dna分子的组成层次 4 平面结构 两条脱氧核苷酸长链反向平行 5 dna双螺旋结构 dna分子是由两条脱氧核苷酸长链 按反向平行 指一条链的起点为磷酸 另一条链的起点为脱氧核糖 方式盘绕成双螺旋结构 基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成 中间的碱基严格按碱基互补配对原则 a与t配对 g与c配对 形成碱基对 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 dna分子的多样性与特异性 1 多样性 碱基对 或脱氧核苷酸对 排列顺序的千变万化 构成了dna的多样性 2 特异性 每个dna分子碱基对的排列顺序是特定的 3 与生物多样性的关系 易误警示 每个dna片段中 游离的磷酸基团有2个 磷酸和脱氧核糖之间的化学键是磷酸二酯键 用限制性核酸内切酶处理可切断 用dna连接酶处理可连接 配对的碱基之间的化学键为氢键 g c对间有三个氢键 a t对间有两个氢键 含氢键越多 结构越稳定 即g c比例越大 结构越稳定 可用解旋酶断裂 也可加热断裂 脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水 dna分子结构可简记为5种元素 4种碱基 3种物质 2条长链 1个双螺旋结构 解析 选c dna分子中的五碳糖是脱氧核糖 根据碱基互补配对原则 双链dna中a t c g 故a t与c g都等于1 且由一条链的序列可推出另一条链的序列 单链dna中a与t的数量不一定相等 1 碱基互补配对原则及相关推论 1 原则 a t g c 图示为 2 推论 腺嘌呤与胸腺嘧啶相等 鸟嘌呤与胞嘧啶相等 即a t g c 即时应用 随学随练 轻松夺冠 2 2011年北京师大实验中学模拟 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 其结果可能是 a 含有14n的dna分子占7 8b 复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个c 含有15n的dna占1 16d 子代dna中嘌呤与嘧啶之比是2 3 解析 选b 该dna分子在14n培养基中连续复制4次 可得到24个dna分子 其中含有14n的dna分子占100 故a错 含有15n的dna分子占2 16 因为dna复制为半保留复制 亲代dna分子的两条链只可能进入两个子代dna分子中 故c错 在子代dna分子中嘌呤与嘧啶之比是1 1 故d错 由题干可知 该dna分子中有腺嘌呤 a 40个 依据公式 设dna分子中某种脱氧核苷酸的个数为m 则复制n次后需游离的该脱氧核苷酸为m 2n 1 故b正确 实验专题探究 有关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 如图 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 如上图 1 重带 密度最大 15n标记的亲代双链dna 15n 15n 2 中带 即杂交带密度居中 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 如上图 1 立即取出提取dna 离心 全部重带 15n 15n 2 繁殖一代后取出提取dna 离心 全部杂交带 14n 15n 3 繁殖两代后取出提取dna 离心 1 2轻带 1 2中带 实验结论 dna的复制是以半保留方式进行的 实战演练 专项提能 小试牛刀 含有32p或31p的磷酸 两者的化学性质几乎相同 都可以参与dna分子的组成 但32p比31p质量大 现将某哺乳动物的细胞放在含有31p磷酸的培养基中 连续培养数代得到g0代细胞 然后将g0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养 经过第1 2次细胞分裂后 分别得到g1 g2代细胞 再从g0 g1 g2代细胞中取出dna 经密度梯度离心后得到的结果 如下图 由于dna分子的质量不同 因此在离心管内的分布不同 若 分别表示轻 中 重三种dna分子的位置 请回答 1 g0 g1 g2三代dna离心后的试管分别是图中的 g0 g1 g2 2 g2代在 三条带中dna分子数的比例是 3 图中 两条带中dna分子所含的同位素磷分别是 条带 条带 4 该g0代细胞如果连续分裂4次 形成的子细胞中 含31p与32p的dna分子数比例为 答案 1 abd 2 0 1 1 3 31p31p和32p 4 1 8 命题视角剖析 视角1紧扣教材重点 dna的结构 2009高考广东卷 有关dna分子结构的叙述 正确的是 多选 a dna分子由4种脱氧核苷酸组成b dna单链上相邻碱基以氢键连接c 碱基与磷酸基相连接d 磷酸与脱氧核糖交替连接构成dna链的基本骨架 尝试解答 ad 解析 dna分子包含两条单链 每条单链由4种脱氧核苷酸构成 其双螺旋结构具有以下特点 两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在dna分子的外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 两条链间的碱基通过氢键互补配对 探规寻律 1 解旋时 解旋酶作用于氢键处 而氢键形成时不需酶 2 每条链上相邻的脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连 形成时需dna连接酶或dna聚合酶 限制酶则可破坏 或打开 此键 互动探究 1 dna分子中的哪种碱基对的比例越高 dna分子越稳定 2 dna分子彻底水解的产物是什么 提示 1 g c 2 脱氧核糖 磷酸 a g c t dna复制的特点 2010年高考北京卷 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 视角2洞察高考热点 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 尝试解答 1 多15n 15nh4cl 2 312半保留复制 3 b半保留 不能 没有变化轻 15n 解析 科学家以大肠杆菌为实验材料 运用同位素示踪技术 设计了一个巧妙的实验 证实了dna分子的确是以半保留的方式复制的 本题通过几组实验对这一过程进行了演绎 结合所学知识和题干的要求解答即可 探规寻律 dna的半保留复制 视角3突破易错疑点 1 dna复制过程中 第n次 还是 n次 复制所需某种碱基数量的计算原理已知dna分子中碱基数 求复制n次与第n次所需某碱基的数目 某dna分子中含某碱基a个 复制n次 则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为a 2n 1 个 因为最初亲代dna分子做模板不需要原料 但第n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为a 2n 1 a 2n 1 1 a 2n 1 2 细胞分裂和dna复制相结合的知识理解 1 细胞分裂过程中先进行dna复制 2 dna复制的方式 半保留复制 3 图示辨析 自我挑战取1个含有1对同源染色体的精原细胞 用15n标记细胞核中dna 然后放在含14n的培养基中培养 让其连续进行两次有丝分裂 形成4个细胞 这4个细胞中含15n的细胞个数可能是 a 2b 3c 4d 前三项都对 尝试解答 d 高考热点集训 5 碱基的相关计算 1 2011年金丽衢高三第一次联考 一对同源染色体上的两个dna分子之间最可能相同的是 a 碱基序列b 碱基数目c 碱基种类d a t g c 的比值解析 选c 因为dna分子是由g c t a四种碱基组成 所以碱基种类相同 2 从某生物组织中提取dna进行分析 其4种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的46 又知该dna的一条链 h链 所含的碱基中28 是腺嘌呤 问与h链对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 a 42 b 27 c 26 d 14 解析 选c 在整个dna分子中 g c 46 则h链中g c 46 则t 1 g c a 1 46 28 26 因此与h链对应的另一链中a占该链的26 3 2011年温州中学第一次模拟 用15n标记精原细胞的一个dna分子 并供给含14n的原料 则该细胞产生的4个精子中 含14n的有 a 1个b 2个c 3个d 4个解析 选d 减数分裂过程中 dna只复制了一次 复制时需要的原料都含14n 所以子链dna中都含14n 特别注意 含15n的精子数为2个 4 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 5 已知一个完全标记上15n的dna分子含100个碱基对 其中腺嘌呤 a 有40个 经过n次复制后 不含15n的dna分子总数与含15n的dna分子总数之比为7 1 需游离的胞嘧啶 c 为m个 则n m分别是 a 3900b 3420c 4420d 4900 解析 选d 根据dna分子的特点可知一个含100个碱基对的dna分子 腺嘌呤 a 有40个 则t有40个 60个g c 由于dna分子的复制是半保留复制 则由不含15n的dna分子总数与含15n的dna分子总数之比为7 1可知共复制了4次 产生了16个dna分子 需要游离的c 16 1 60 900 解析 选b 本题考查dna的双螺旋结构的特点 dna双螺旋结构四种碱基有互补配对的特点 即腺嘌呤与胸腺嘧啶配对 胞嘧啶与鸟嘌呤配对 因此嘌呤之和与嘧啶之和相等 在t2