高三生物总复习第21讲DNA分子的结构和功能名师精选教案

1、名校名 推荐2012 高三生物总复习教案第 21 讲 DNA分子的结构和功能教学案【考纲要求】遗传的分子基础考纲要求(1)人类对遗传物质的探索过程(2)DNA 分子结构的主要特点(3)基因的概念(4)DNA 分子的复制【考点分析】知识点试题分值题型(4)DNA 分子的复制2007山东4选择题(2)DNA 分子结构的主要特点2008上海2选择题2009江苏2选择题2009广东3选择题【考点预测】DNA是生物体的主要的遗传物质，对于 DNA的考察也是每年必考的内容，主要考察的是DNA的结构和DNA复制过程，主要是以选择题的形式出现。【知识梳理】一、 DNA分子的基本单位脱氧核糖核苷酸二、 DNA双

2、螺旋结构三、 DNA复制1、概念：2、发生时间：3、复制的条件：4、复制的过程5、 DNA复制的生物学意义【重点解析】DNA复制过程有关计算：一、 碱基互补配对的计算- 1 -名校名 推荐1 应用范围碱基互补配对原则至少体现在五个方面：DNA结构的两条链之间； DNA 的复制过程的母链与子链之间；转录过程的DNA链与 RNA之间；逆转录过程的RNA和 DNA之间；翻译过程中的转运RNA与信使 RNA之间。 DNA复制、转录、逆转录、翻译和RNA复制过程中均遵循“碱基互补配对”原则，其基本点是A 与 T 或 u 配对， G与 C配对，所以配对的丽个核酸分子中相应碱基数目关系是A T( 或 A=U

3、)和 GC2 在转录和翻译过程中，基因中的碱基数或脱氧核苷酸数目( 指双链 ) 、 RNA分子中的碱基数或核糖核苷酸数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3： 1。3 碱基互补配对原则的一般规律(1) 一个双链 DNA中， A=T， G=C； A+G=C+T，即嘌呤总数等于嘧啶总数。(2) 在一个双链 DNA中，已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上该比例的比值，即(A+T) (C+G) 已知链 =(A+T) (C+G) 互补链。(3) 一个双链 DNA中，已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上该比值的倒数，即(A+c) (T+G) 已知链 =m，则有 (A+C) (T+G) 已知链 =1

4、 m。(4) 一个双链 DNA 中，互补碱基之和的比值与每一条单链上该比值是相等的，即双链中(A+T) (C+G) 一任一单链上(A+TC+G)。在不同生物的DNA分子中，互补碱基之和的比值是不同的。二、 半保留复制中标记元素的计算用 15 N标记的 DNA分子，在不含15N 的环境中让其复制，有下列特点：无论复制多少次，总有 2个 DNA分子含有15条脱氧核苷酸链含15条链分N，总有 2N (2别存在于2 个 DNA分子中 )DNA连续复制 n 次后：含“N 的 DNA分子占 DNA总数的 z 2n( 或 1 2n-1 ) ；含 15N 的脱氧核苷酸链占总链的 l 2n 即 2(2 2n)三

5、、 DNA连续复制N 次，所需碱基数目的计算若某 DNA分子含某碱基m个，则该DNA分子连续复制n 次，需含该碱基的脱氧核苷酸数=与其配对碱基的脱氧核苷酸数=(2 n 一 1)m 个。例 1假设一个分子片段中含碱基共个，占全部碱基的，则此片段中碱基所占百分比和数目分别是（）解析 : 的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即中有一个，必须有一个和其互补的，有一个，必有一个，据这个原理可知（）- 2 -名校名 推荐，又知共个，占， 可知中共有碱基，前面已 算出占， 的数目是个。解此 关 在于充分运用碱基互 配 原 。运用，的原理，只要告知任何一种碱基的比例，就可求出任意一种或几种碱基的比例。答

6、案 : 个例 2. 分析一个 DNA分子 ， 30%的脱氧核苷酸含有腺 呤，由此可知 分子一条 上 呤含量的最大 可占此 碱基 数的A 20%B 30%C 40%D 70%解析 : 根据碱基互 配 原 ，可知 呤占DNA 碱基 数 (1 30%2) 2=20%。双 中G+C=40%，推知 中G+C=40%，一般情况下DNA双 上都 有G分布，所以G40%，但也有一种极端情况，使G 集中分布在一条 上( 无 C)，而另一条 上没有G(只有 C)。所以 分子一条 上 呤最大 可占 的40%。答案 :C例 3. 一个 DNA分子的一条 上， 腺 呤比 呤多40%，两者之和占DNA分子碱基 数的24%

7、，则该 DNA分子的另一条 上，胸腺 占 碱基数目的A44%B.24%C.14%D.28%解析 : 画出 DNA 。 ( 如右 )依 意，列出等量关系：A1G140%G1 A1=1 4G1A1G1 24%而200A1 G1=48 立得：A1 = 28(3) 依“等量代 ”有： T2=Al =28，即胸腺 占 碱基数目的 28。答案 :D例 4 有从生物体内提取的一个DNA分子（称第一代）和 放射性同位素3H 的四种脱氧核苷酸，要在 中合成新的DNA分子。(1)除上述几种物 外， 必 有，方能合成第二代DNA分子。(2)在一个第二代 DNA分子中，有条含3H 的 。(3)在第二代 DNA分子中，

8、含 3H 的碱基序列相同 ？。- 3 -名校名 推荐(4) 在第五代的全部 DNA分子中，有几条不含 3H 的链？。解析 ：解题思路应是：解旋，由一个DNA分子分成两条母链；以每一条母链为模板，按照碱基互补配对的原则，从周围吸收新的脱氧核苷酸，形成新的子链，产生两个子代DNA分子； DNA分子复制需要哪些条件？在分析(2) 、 (3) 、 (4) 小题时，应注意DNA的自我复制是半保留复制，因为两个子代DNA 分子的新链必然也是互补的，互补的两链，其碱基有对应关系，但碱基排列顺序是不同的。答案 ： (1) 酶、 ATP(2)一条(3)不同(4)两条【实战训练】（ 09 广东卷） 1. 有关 D

9、NA分子结构的叙述，正确的是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. 碱基与磷基相连接D. 磷酸与脱核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架答案： AD解析： DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。（ 09 江苏卷） 2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

10、的这种复制方式提高了复制速率答案： A解析： 本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A 不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA- 4 -名校名 推荐聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。【名师点拨】掌握同位素标记法在试验中的应用1 DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性的理解DNA分子结构的稳定性是指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有：两条脱氧核苷酸链中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变；两条脱氧核苷酸链间对应的碱基

11、严格按照碱基互补配对原则，并且碱基之间形成氢键，更加维持了双螺旋结构的稳定性；碱基堆积力( 每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变) ；DNA规则的双螺旋结构。正是每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变，从而构成了DNA分子的特异性，由于碱基对的排列顺序代表遗传信息，从而使每个特定的DNA分子中都储藏着特定的遗传信息。尽管组成DNA的碱基只有四种，配对方式只有两种，但是不同DNA的碱基的数量不同，排列顺序千变万化，所以才有DNA的多样性。2 DNA半保留复制的理解1958年 Meselson 和 Stahl用放射性同位素与梯度离心法所做的“半保留复制”实验中，把大肠杆菌培养在含有重同位素( 15N)的培养基中，在细菌的生长过程中，重同位素进入含氮碱基，然后掺入新合成的DNA链中。经过多次细胞分裂，细菌细胞的DNA充分地被“N 标记上14了。然后把这些标记的细胞移入正常的轻同位素(N)的培养基中，经过一次或两次细