高二生物DNA分子的结构和复制人教版知识精讲

用心 爱心 专心 高二生物高二生物 DNA 分子的结构和复制分子的结构和复制人教版人教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 DNA 分子的结构和复制 二 学习内容 本周学习 DNA 分子的结构 了解 DNA 分子结构的发现 双螺旋结构的特点 碱基互 补配对原则的内容和意义 知道生物多样性和特一性的分子水平的最终原因是 DNA 分子 的多样性 掌握 DNA 分子的复制特点 复制过程以及复制的特殊方式对生物的重要意义 三 学习重点 1 DNA 的分子结构特点 2 DNA 分子的复制过程 意义 3 碱基互补配对原则的内容 意义 四 学习难点 1 DNA 的分子结构特点 2 DNA 分子的复制过程 五 学习过程 1 DNA 分子的结构 高分子化合物 1 组成 元素 C H O N P 单体 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 染色体的结构成分是 蛋白质和 DNA 染色体在生物体中起到遗传物质载体作用 核苷酸 一分子磷酸 一分子含氮碱基 一分子核糖 四种碱基的分子结构图 了解内容 用心 爱心 专心 两种核糖的分子结构图 了解内容 核苷的结构组成 了解内容 组成核苷酸单体有四种 必会内容 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 核苷酸的结构 磷酸 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 用心 爱心 专心 彼此间共价键连接 2 DNA 的空间结构 形成高分子的化合物 1 单链结构 组成 很多核苷酸通过彼此脱水缩合形成长的核苷酸链 脱水位置 一核苷酸的磷酸和另一核苷酸的脱氧核糖间缩合 结构 用心 爱心 专心 2 双链结构 双链结构 两条单链结构的核苷酸链在含氮碱基碱间形成氢键作用 彼此结合 然后 扭曲螺旋形成相对稳定的空间结构即双螺旋结构 DNA 分子的立体结构 是规则的双螺旋结构 结构特点 DNA 分子是由两条链组成 两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内 侧 DNA 分子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 空间结构 发现 1953 年 美国的沃森 英国的克里克共同提出 构建 DNA 模型 结构 用心 爱心 专心 3 碱基互补配对原则 DNA 分子中的碱基配对时遵循互补配对原则 嘌呤碱基一定与嘧啶碱基配对 是一一对应关系 A 腺嘌呤 一定与 T 胸腺嘧啶 配对 G 鸟嘌呤 一定与 C 胞嘧啶 配对 碱基碱的氢键数目一定 A T 间以两个氢键相连 G C 间以三个氢键相连 两条链间的距离不变 由嘌呤与嘧啶配对形成的碱基对决定 用心 爱心 专心 3 DNA 分子的多样性 组成 DNA 分子的碱基只有四种 但碱基对的排列顺序千变万化构成了 DNA 分子的多 样性生物体内 一个最短的 DNA 分子有 4000 个碱基对其排列顺序方式有 44000种 碱基对的特定的排列顺序 构成了每个 DNA 分子的特异性 碱基对的排列顺序就代表了遗传信息 DNA 分子能够储存大量的遗传信息 从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性 1 DNA 分子的复制 DNA 分子结构的意义 能储存大量的遗传信息 能够传递遗传信息 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了复制的准确进行 遗传信息的传递方式 DNA 分子的复制完成 DNA 分子的复制 概念 以亲代 DNA 分子为模板 合成子代 DNA 的过程 时间 细胞有丝分裂的间期和减数分裂的间期 随染色体的复制而完成 基本条件 模板 以原来的 DNA 单链为模板 原料 四种脱氧核苷酸 酶 合成酶系统 能量 高能磷酸键提供 用于解旋 合成 复制过程 开始 解旋 单链两条螺旋的双链解开为 解旋酶 细胞提供能量 用心 爱心 专心 进行 以母链为模板进行复制 合成新的子链互补配对原则 相关合成酶系统 游离核苷酸为原料 为模板以单链 DNA 特点 边解旋 边合成 边缠绕成新的双链反向螺旋 DNA 分子 结束 形成两个新的 DNA 分子 一个 DNA 分子形成两个完全相同的 DNA 分子 新形成的 DNA 分子与母链 DNA 完全相同 每条子 DNA 中有一条单链完全来自母链 另一条新合成的 通过细胞分裂 子代 DNA 分配到子细胞中去 完成遗传物质的传递 图中 红色表示新合成的子链 蓝色表示的是母链结构 概念 半保留复制 新合成的每个 DNA 分子中 都保留了原来 DNA 分子的一条链 这种复 制称之为半保留复制 4 DNA 复制的意义 使遗传信息从子代 保证了遗传信息的连续性 模拟试题模拟试题 答题时间 60 分钟 1 所有的病毒的遗传物质是 A 都是 DNA B 是 DNA 和 RNA C 都是 RNA D 是 DNA 或 RNA 2 DNA 的主要功能是遗传信息的 A 储存和传递 B 转录和翻译 C 储存和分配 D 传递和释放 3 一核酸的碱基构成情况是 A 20 C 30 T 25 G 25 据此推测知 这一核 酸的结构特点是 用心 爱心 专心 A 双链 DNA B 单链 DNA C 双链 RNA D 单链 RNA 4 DNA 分子的多样性和特异性是由于 A 分子量大 B 主链的稳定性 C 一个 DNA 分子中包含的碱基数目很多 以及碱基对不同的排列方式 D 含有氢链 5 以下哪个不是 DNA 自我复制的条件 A 解旋酶 聚合酶等酶 B 聚合成多核昔酸链的原料一单核昔酸 C DNA 模板和能量 D 逆转录酶 6 用噬菌体去侵染含 32P 的细菌 在细菌解体后含32P 是 A 子代噬菌体 DNA B 子代噬菌体蛋白质外壳 C 子代噬菌体所有部分 D 子代噬菌体不含 32P 7 将某一细胞中的一条 DNA 分子用 3H 进行标记 此细胞连续进行 4 次有丝分裂后 含 有标记的 DNA 的细占分裂后子代细胞的 A 1 16 B 1 8 C 1 4 D 1 2 8 在同一草场 牛吃了草长成牛 羊吃了草长成羊 这是由于 A 消化能量不同 B 不同的 DNA 控制合成不同的蛋白质 C 蛋白质的结构不同 D 染色体数目不同 9 下列哪项对双链 DNA 分子的叙述是不正确的 A 若一条链 A 和 T 的数目相等 则另条链 A 和 T 的数目也相等 B 若一条链 A 的数目大于 T 则另条链 A 的数目小于 T C 若一条链的 A T G C 1 2 3 4 则另条链相应碱基比为 1 2 3 4 D 若一条链的 A T G C 1 2 3 4 则另条链的 A T G C 2 l 4 3 10 用 15N 标记细菌中的 DNA 然后又将普遍的14N 来供给这种细菌 于是该细菌便用 14N 来合成 DNA 假设细菌在含14N 的营养基上连续分裂两次产生了 4 个新个体 它们 DNA 中的含 14N 链与15N 链的比例是 A 3 1 B 2 1 C 1 1 D 7 1 11 已知一条完全标记上 15N 的 DNA 分子经 n 次复制后 含14N 的 DNA 分子总数与含 15N 的 DNA 分子总数之比为 7 1 则 n 是 A 2 B 3 C 4 D 5 12 具有 100 个碱基对的 1 个 DNA 分子区段 内含 40 个胸腺嘧啶 如果连续复制两次 则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 A 60 个 B 80 个 C 20 个 D 180 个 13 具有 A 个碱基对的一个 DNA 分子片段 含有 m 个腺嘌呤 该片段完成第 n 次复制 需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 A 2mA n B 2 1 mA n C 2 2 1 m A n D 2 2m A n 用心 爱心 专心 14 从某生物组织中提取 DNA 进行分析 其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占 全部碱基数的 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 链相对应的另一条链中腺嘌吟占该链全部碱基数的 A 26 B 24 C 14 D 11 15 基因研究最新发现表明 人与小鼠的基因约 80 相同 则人与小鼠 DNA 碱基序列 相同的比例是 A 20 B 80 C 0 D 无法确定 16 人胰岛细胞能产生胰岛素 但不能产生血红蛋白 据此推测胰岛细胞中 A 只有胰岛素基因 B 比人受精卵的基因要少 C 既有胰岛素基因 也有血红蛋白基因和其他基因 D 有胰岛素基因和其他基因 但没有血红蛋白基因 17 下列物质中 必须从核膜孔进入核内的是 A 氨基酸 B RNA 酶 C 呼吸作用酶系 D 葡萄糖 18 理论上每一个表皮细胞与神经细胞内所含 DNA 的质与量是一样的 为何所含蛋白质 的质与量不一样 A 不同细胞的基因经过不同的重组 所以合成的蛋白质不一样 B 不同细胞的基因数量不一样多 所以合成的蛋白质不一样 C 不同细胞被转录的基因不一样多 所以合成的蛋白质不一样 D 不同细胞的基因复制速度不同 所以合成的蛋白质不一样 19 硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥 下列有关叙述中正确的有 NH4 主要是作物根部的分生区以主动运输方式吸收的 田间一次施化肥过多 会导致作物枯萎发黄 过多施用化肥 是水体富营养化的主要原因之一 固氮微生物固氮基因遗传信息的具体表达途径是 固氮基因RNA固氮酶 A B C D 20 要研究基因控制蛋白质的合成过程 最好选择下列哪一项为实验材料 A 成熟的红细胞 B 成熟的白细胞 C 卵细胞 D 受精卵 21 DNA 分子结构具有多样性的原因是 A 碱基和脱氧核糖排列顺序千变万化 B 四种碱基的配对方式千变万化 C 两条长链的空间结构千变万化 D 碱基对的排列顺序千变万化 22 女性子宫癌细胞中最长的 DNA 分子可达 36mm DNA 复制速度约为 4 m min 但 复制过程的完成仅需 4min 左右 这主要是因为 A 边解旋边复制 B 半保留方式复制 C 有许多复制起点 D 每个复制起点双向复制 23 一个 DNA 分子复制完毕后 新形成的 DNA 子链 A 是 DNA 母链的片段 B 和 DNA 母链之一完全相同 C 和DNA 母链相同 但T 为U 所代替 D 和 DNA 母链稍有不同 24 下图是 DNA 复制图解 请据图回答问题 用心 爱心 专心 1 DNA 复制的时期是 2 DNA 复制的结构基础是 和 3 实验室内模拟 DNA 复制所需的一组条件是 DNA 模板 解旋酶 连接酶和聚合酶 ATP 和四种脱氧核苷酸 RNA 引物 适宜的温度和酸碱度 A B C D 4 图中长方形 A 表示 图中的箭头 B 表示 断点 C 通过 作 用 相互连接起来 5 15N 标记的 DNA 分子 放在没有标记的培养基上培养 复制三次后标记的 DNA 分子占 DNA 分子总数的 标记的链占全部 DNA 单链的 6 NA 分子复制完毕后 新形成的 DNA 分子子链是 A 是 DNA 母链的片段 B 和 DNA 母链之一完全相同 C 和 DNA 母链相同 但 T 被 U 所取代 D 和 DNA 母链稍有不同 7 由第 6 题可见 DNA 分子复制又称为 复制 8 亲代 DNA 分子复制后 其中一份传给子代细胞 由于 DNA 分子中脱氧核苷酸 排列顺序代表着遗传信息 这样子代细胞就获得了亲代细胞的遗传信息 细胞中的遗传信 息是我们眼睛看不到的 但由于遗传信息能决定生物的性状 从而使子代像亲代 这样从 子代的性状就能间接了解子代遗传信息与亲代是否相同 请你举一个动物或人体的例子来 说明 试题答案试题答案 1 D 2 A 3