分子具体结构、复制及基因是有遗传效应DNA片段高中生物一轮专项复习

1、分子具体结构、复制及基因是有遗传效应DNA片段高中生物一轮专项复习l第2讲DNA分子的结构、复制及基因是 有遗传效应的DNA片段2016备考备考最新考纲最新考纲1DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点()2.基因的概念基因的概念()分子的复制分子的复制()1图解图解DNA分子结构分子结构考点考点1DNA分子的结构、特性分子的结构、特性及基因的本质及基因的本质(5年年10考考) 课本课本 P49 l巧记 DNA的分子结构l五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子 )、二(条长链)、一(种双螺旋结构)l2DNA分子特性l(1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本

2、骨架。l(2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。l特别提醒 若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。l(3)特异性：每种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。 课本课本 P49 l3基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系关关系系内内容容基因与脱基因与脱氧核苷酸氧核苷酸基因的基本组成单位是基因的基本组成单位是 ，基因，基因中中 的排列顺序称为遗传信息的排列顺序称为遗传信息基因基因与与DNA基因是基因是 的的DNA片段，每个片段，每个DNA分子分子上有上有脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸有遗传效应有遗传效应很多个基因很多个基因基因与基因

3、与染色体染色体基因在染色体上呈基因在染色体上呈 ，染色体是基因的主，染色体是基因的主要载体要载体图图示示线性排列线性排列l特别提醒 (1)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。l(2)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，并不与蛋白质一起构成染色体。l思维激活lDNA分子中磷酸二酯键及氢键的形成和断裂各需要什么酶？l提示磷酸二酯键形成需要DNA聚合酶或DNA连接酶，氢键形成不需要酶；断裂时需要核酸(水解)酶或限制性核酸内切酶，氢键断裂需解旋酶或加热处理。l例1在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6个G,

4、3个A,7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则()。lA能搭建出20个脱氧核苷酸lB所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对lC能搭建出410种不同的DNA分子模型lD能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段DNA分子双螺旋模型的构建分子双螺旋模型的构建Dl解析每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖数磷酸数碱基数，因脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个，故最多只能搭建出14个脱氧核苷酸，A项错误。DNA分子的碱基中AT、lCG，故提供的4种碱基最多只能构成4个CG对和3个AT对，但由于脱氧核苷酸之间结合形成磷酸二酯键

5、时还需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物，故7碱基对需要的脱氧核糖和磷酸之间的连接物是141226(个)，B项错误。设可搭建的DNA片段有n碱基对，按提供的脱氧核糖和磷酸之间连接物是14个计算，则有14n2(n1)2，得n4，故能搭建出44种不同的DNA分子片段，C项错误、D项正确。l答案Dl互动探究l某生物体内的嘌呤碱基占总数的44%，嘧啶碱基占总数的56%，该生物不可能是下列哪一种？lT2噬菌体烟草花叶病毒大肠杆菌酵母菌人l提示双链DNA中嘌呤数等于嘧啶数，单链RNA中嘌呤数不一定等于嘧啶数。T2噬菌体是DNA病毒，体内嘌呤数一定等于嘧啶数，而其他生物都含有RNA，因此嘌呤数可能不等于嘧啶数，故

6、该生物不可能是T2噬菌体。碱基互补配对原则演化而来的计算问题碱基互补配对原则演化而来的计算问题 30%60% 课本课本 P49 课本课本 P49 课本课本 P49 课本课本 P49 课本课本 P49 l特别提醒 DNA分子中的其他数量关系l(1)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。l(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。l(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。 课本课本 P49 l 对点强化l(2015南通二次调研)如图是人体细胞中某DNA结构示

7、意图。有关叙述正确的是()。A图中图中“X”代表磷酸基，代表磷酸基，“A”代表腺苷代表腺苷BDNA复制时，图中复制时，图中“N”键首先全部断开键首先全部断开CDNA转录时，需要转录时，需要Taq酶、解旋酶、解旋酶等催化酶等催化DDNA聚合酶和聚合酶和DNA连接酶都能催连接酶都能催化化“M”键的形成键的形成Dl解析图中X为磷酸基，A为腺嘌呤；DNA复制时，边解旋边复制；Taq酶用于PCR技术中，DNA转录时用的酶是RNA聚合酶；图中M键为磷酸二酯键，DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。l答案D图解图解DNA复制的过程复制的过程(认真分析下图示认真分析下图示)l考点2DNA复制的研

8、究方法、过程和条件(5年8考) 课本课本 P54 要点归纳时间时间细胞分裂间期细胞分裂间期场所场所主要是主要是 ，在叶绿体和，在叶绿体和 中也能发生中也能发生条件条件模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶： 、 等等复制复制特点特点过程特点：过程特点：复制方式：复制方式： 细胞核细胞核线粒体线粒体解旋后的两条单链分别作模板解旋后的两条单链分别作模板四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸细胞呼吸细胞呼吸(ATP)解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制 课本课本 P54 意义意义遗传：遗传：DNA分子复制，使分子复制，使 从亲代从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的传

9、递给子代，从而确保了遗传信息的 性性变异：复制出现差错变异：复制出现差错 是生物变异是生物变异的根本来源的根本来源遗传信息遗传信息连续连续基因突变基因突变 课本课本 P54 l特别提醒 (1)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。l(2)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。l(3)体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。 课本课本 P54 l思维激活l判断正误l(1)DNA复制需要消耗能量l(海南卷，25A)()。l(2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期l(海南卷，25D)()。l

10、(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶l(江苏卷，12C)()。l(4)DNA分子复制是边解旋边双向复制的l(江苏卷，12B)()。l答案(1)(2)(3)(4) 课本课本 P54 l1(2015衡水月考)如图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是()。ADNA复制过程中首先需要解旋酶破坏复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢双链之间的氢键，使两条链解开键，使两条链解开BDNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链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的方向相反C从图示可知，从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了分子具有多起点复

11、制的特点，缩短了复制所需的时间复制所需的时间DDNA分子的复制需要分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成苷酸连接成DNA片段片段C解析解析从题图中不能获得从题图中不能获得DNA分子具有多起点复制的特点。分子具有多起点复制的特点。l2假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000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()。lA该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸lB噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等lC含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1 49lD该DNA发生突

12、变，其控制的性状即发生改变DNA复制过程中的相关数量关系复制过程中的相关数量关系Cl解析首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%，其数量是5 000230%3 000个，由一个噬菌体增殖为100个噬菌体，至少需要3 000(1001)2.97105个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，需要细菌提供原料、能量、酶等条件，但模板是由噬菌体提供的，B错误；根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含31P的子代噬菌体分别是2个、98个，比例为1 49，C正确；由于密码子的简并性等原因，DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，D错误。l答案

13、Cl规律方法DNA分子复制中相关计算lDNA分子复制为半保留复制，若将一个被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： 课本课本 P53 l(1)子代DNA分子数：2n个l无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。l含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。l(2)子代DNA分子的总链数：2n22n1条l无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看l准是“DNA分子数”还是“链数”。l含14N的链数是(2n12)条。 课本课本 P53 l (3)消耗的脱氧核苷酸数。l若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个

14、，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。l若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。 课本课本 P53 l 对点强化l(2015潍坊模拟)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()。lA该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个lB复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸lC子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1 7lD子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1 3Bl解析该DNA分子中AT碱基对的数目为5 000220%2 000个，

15、GC碱基对的数目为5 0002 0003 000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 00023 00031.3104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(231)3 00021 000个；子代中含32 P的单链与含31P的单链之比为2 (2322)1 7；子代中含32 P与只含31P的DNA分子数之比为2 (232)1 3。l答案Bl1用放射性同位素标记大肠杆菌l(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(如下图1)。l(2)若用放射性同位素15N标记大肠杆菌，得到15N/15N的DNA分子

16、，将该DNA分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带(如下图2)。l(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(如下图3)。l2追踪DNA的复制方式l(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。l(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。l(3)分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。l【例1】 (2015广州质检)取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的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()。lA2 B3 C4 D前三项都对D解析解析关键点关键点 信息解读信息解读含含15N的的DNA作模板，原料是含作模板，原料是含14N的脱氧核苷酸，合的脱氧核苷酸，合成的子链中含成的子链中含14N该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且行减数分裂；且DNA分子复制分子复制2次，会产