高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质课件 新人教版必修2.ppt

第二单元基因的本质与表达 第2讲dna分子的结构 复制与基因的本质 最新考纲 1 dna分子结构的主要特点 2 dna分子的复制 3 基因的概念 1 dna的 五 四 三 二 一 记忆法五 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 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 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 2 dna复制的两个必记知识点 1 dna复制特点 边解旋边复制 半保留复制 2 复制的 四要素 模板 dna分子的两条链 原料 游离的四种脱氧核苷酸 酶 解旋酶和dna聚合酶 能量 细胞呼吸产生的atp 3 基因的两个记忆知识点 1 基因是有遗传效应的dna片段 2 染色体是基因的主要载体 线粒体和叶绿体中也存在基因 课前导学 1 dna双螺旋模型构建者 沃森和克里克 2 dna的分子组成 知识点一dna分子结构 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 双螺旋结构 碱基对 2 3 3 dna分子的结构特点 1 性 如n个碱基对构成的dna具有4n种碱基对排列顺序 2 性 如每个dna分子都有其特定的碱基对排列顺序 3 性 如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变 碱基对构成方式不变等 多样特异稳定 巧记dna分子结构的 五 四 三 二 一 小题通关 1 思考判断 1 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 2 dna单链中相邻碱基以氢键相连 3 t2噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 4 每个dna分子中碱基数 磷酸数 核糖数 答案 1 2 3 4 2 下列关于dna分子结构的叙述 正确的是 a dna分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构b dna分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基c dna分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对d dna分子一条链上的相邻碱基通过磷酸 脱氧核糖 磷酸相连 答案 c 解析 dna分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构 a错误 dna分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖 且磷酸不与碱基直接相连 b错误 dna分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖相连 d错误 知识点二dna复制 半保留 放射性同位素 2 过程 能量 解旋 两条螺旋的双链 母链 脱氧核苷酸 dna聚合酶 碱基互补配对 双螺旋 3 方式 4 特点 5 意义 将遗传信息 从而保持了 半保留复制 边解旋边复制 从亲代传给了子代 遗传信息的连续性 小题通关 2017年河北定兴三中月考 下列关于dna分子复制的叙述中 正确的是 a dna分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸b 在复制过程中 解旋和复制是同时进行的c 解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链d 两条新的子链通过氢键形成一个新的dna分子 答案 b 解析 解旋酶的作用是使dna分子解旋 打开双链 a错误 dna分子复制是边解旋边复制的过程 b正确 解旋后以一条母链为模板按照碱基互补配对原则合成一条子链 c错误 dna分子复制后 每个dna分子都各含有一条母链和一条子链 d错误 课前导学 填充下面的基因关系图 知识点三基因是有遗传效应的dna片段 遗传 线 效应 特定脱 氧核苷酸序列 1个或2个 多 4 小题通关 下列关于细胞中染色体 dna 基因三者关系的叙述 正确的是 a 每条染色体含有多个dna分子b 一个dna分子含有一个基因c 基因是具有遗传效应的dna片段d 基因在每个染色体上都成对存在 答案 c 解析 每条染色体含有1个或2个dna分子 a错误 基因是有遗传效应的dna片段 因此一个dna分子含有多个基因 b错误 基因是具有遗传效应的dna片段 c正确 等位基因在每对同源染色体上成对存在 在每个染色体上成单存在 d错误 1 两种dna结构模型解读 dna分子的结构及相关计算 1 由图1可解读以下信息 2 图2是图1的简化形式 其中 是磷酸二酯键 是氢键 解旋酶作用于 部位 限制性核酸内切酶和dna连接酶作用于 部位 dna分子结构的5个关键点 1 dna分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的 而不是由配对方式决定的 配对方式只有a t c g两种 2 并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团 两条链各有一个3 端的脱氧核糖只连着一个磷酸基团 3 双螺旋结构并不是固定不变的 复制和转录过程中会发生解旋 4 每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团 因此dna分子中含有2个游离的磷酸基团 5 在dna分子中 a与t分子数相等 g与c分子数相等 但a t的量不一定等于g c的量 后者恰恰反映了dna分子的特异性 如图为某同学在学习了dna分子的结构后画的含有两个碱基对的dna分子片段 其中 代表磷酸基团 下列为几位同学对此图的评价 其中哪位同学的评价较合理 甲认为该图没有什么物质和结构上的错误 乙认为该图至少有三处错误 其中核糖应改为脱氧核糖 u应改为t dna单链中脱氧核苷酸的磷酸基团应与相邻脱氧核苷酸3 碳上的羟基脱水形成磷酸二酯键 丙认为如果他画的是双链rna分子 则该图就是正确的 提示 该同学要画的为dna分子结构图 图中的错误有 五碳糖应为脱氧核糖 碱基不含尿嘧啶 u 磷酸与磷酸之间无化学键的连接 磷酸应与脱氧核糖交替连接 故乙同学评价较合理 1 如图为某dna分子部分结构示意图 对该图的描述正确的是 a 和 相间排列 构成了dna分子的基本骨架b dna分子中脱氧核苷酸序列代表了遗传信息c dna分子中g与c的比例越高 稳定性越低d 图中 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 答案 b 考查dna分子的结构 解析 由图示可知 脱氧核糖 和 磷酸基团 交替连接 排列在外侧 构成了dna分子的基本骨架 a错误 dna分子能够储存遗传信息 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 所以说dna分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息 b正确 碱基对c与g之间有3个氢键 a与t之间有2个氢键 因此c与g的比例越高 dna分子稳定性越高 c错误 由图可知 中的 属于上面那个胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸基团 d错误 2 某种烷化剂芥子气能使鸟嘌呤转变为烷基化鸟嘌呤 mg mg不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对 某双链dna分子中t占碱基总数的20 用芥子气使dna分子中所有鸟嘌呤成为mg后进行复制一次 其中一个dna分子中t占碱基总数的30 则另一个dna分子中t占碱基总数的比例是 a 15 b 20 c 30 d 40 考查dna分子中有关碱基含量的分析与计算 答案 d 解析 芥子气能使鸟嘌呤转变为烷基化鸟嘌呤 mg 进行复制得甲 乙两个dna分子 亲代dna分子中t占20 假设甲中t占30 则甲中mg 30 20 10 由于亲代dna分子中mg c 60 故亲代中mg c 30 则乙中mg 20 t 20 20 40 三看法 判断dna分子结构的正误 1 dna分子复制的图形解读 dna的复制 1 研究dna复制的常用方法 同位素标记法和离心法 常用的标记元素为3h 15n 32p 通过离心标记元素出现在试管中不同的位置 2 dna复制的准确性 一般情况下 dna的双螺旋结构和碱基互补配对原则能使dna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 3 影响dna复制的外界条件 2 dna分子连续复制两次的图像及解读 3 dna分子复制方式的有关计算dna分子复制为半保留复制 若将一个全部n原子被15n标记的dna转移到含14n的培养基中培养 复制 若干代 其结果分析如下 1 子代dna分子数 2n个 无论复制多少次 含15n的dna分子始终是2个 含14n的dna分子有2n个 只含14n的有 2n 2 个 解题时应看准是 含 还是 只含 2 子代dna分子的总链数 2n 2 2n 1条 无论复制多少次 含15n的链始终是2条 解题时应看准是 dna分子数 还是 链数 含14n的链数是 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 则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m 2n 1 个 若进行第n次复制 则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m 2n 1个 1 2017年山东淄博考试 下图表示dna复制的过程 结合图示下列有关叙述不正确的是 考查dna复制的过程 条件和特点 a dna复制过程中首先需要解旋酶破坏dna双链之间的氢键 使两条链解开b dna分子的复制具有双向复制的特点 生成的两条子链的方向相反c 从图示可知 dna分子具有多起点复制的特点 缩短了复制所需的时间d dna分子的复制需要dna聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成dna片段 答案 c 解析 dna复制是边解旋边复制 解旋时需要解旋酶打开dna双链之间的氢键 a项正确 从图中可知 新合成的两条子链的方向是相反的 b项正确 图中只有一个复制起点 不能体现dna分子多起点复制的特点 c项错误 dna复制是将单个脱氧核苷酸连接成一条链 需要dna聚合酶的作用 d项正确 2 2017年山西忻州一中月考 用15n标记某细菌中的dna分子 然后又将普通的14n来供给这种细菌 于是该细菌便用14n来合成dna 假设该细菌在14n的培养基上连续分裂三次 在产生的新dna分子中含15n的dna与只含14n的dna的比例是 a 1 3b 1 2c 1 1d 1 7 答案 a 解析 根据dna半保留复制原则 1个dna分子复制三次可得8个dna分子 其中2个dna分子同时含有14n和15n 另外6个dna分子只含有14n 所以新合成dna分子中含15n的dna与只含14n的dna的比例是1 3 考查dna复制的相关计算 3 某dna分子片段有100个碱基对 其中60个胞嘧啶脱氧核苷酸 连续复制n次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数 第n次复制需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸数分别为 a 40n 1 60n 1b 40n 60nc 40 2n 1 60 2n 1 d 40 2n 1 60 2n 1 答案 d 解析 该dna分子片段中 共有100个碱基对 胞嘧啶脱氧核苷酸为60个 则鸟嘌呤脱氧核苷酸为60个 腺嘌呤脱氧核苷酸为40个 连续复制n次 产生2n个子代dna分子 故需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40 2n 1 第n次复制时需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为60 2n 1 4 将洋葱根尖细胞在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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完成一个细胞周期 下列叙述正确的是 a 第一个细胞周期中 细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期b 第一个细胞周期结束后 每个子细胞中都有一半的染色体被标记c 第二个细胞周期的分裂中期 每条染色体中仅有一条单体被标记d 完成两个细胞周期后 每个子细胞中含3h标记的染色体数目相同 答案 c 考查dna半保留复制与细胞分裂的关系 解析 3h标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸 细胞内放射性迅速升高表明处于dna复制的时期 即细胞分裂间期 第一个细胞周期结束后 由于dna的半保留复制 每个dna分子都有一条链被3h标记 因此每条染色体都被标记 第二个细胞周期由于在不含放射性标记的培养基中培养 由一个dna复制形成的2个子代dna分子中一个有放射性标记 一个没有放射性标记 所以分裂中期两条姐妹染色单体中仅有一条被标记 第二个细胞周期的后期 由于着丝点分裂后染色体随机移向两极 因此每个子细胞中含3h标记的染色体数目不能确定 5 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 考查dna复制方式的探究 实验步骤 a 在氮源为14n的培养基中生长的大肠杆菌 其dna分子均为含14n的dna 对照 b 在氮源为15n的培养基中生长的大肠杆菌 其dna分子均为含15n的dna 亲代 c 将亲代15n大肠杆菌转移到氮源为14n的培养基中 再连续繁殖两代 和 用密度梯度离心法分离 不同相对分子质量的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 再继续进行子 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 代不能分出两条密度带 则排除 同时确定为 答案 1 轻 14n 14n 重 15n 15n 半保留复制和分散复制 2 全保