高考生物一轮复习 第19讲 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2

必 修 遗 传 与 进 化 第二章基因的本质与表达 第 19讲 DNA分 子 的 结 构 、 复 制 及 基 因 是 有 遗传 效 应 的 DNA片 段 考纲考情识记要点1.DNA分 子 的 结 构 特 点 2 碱 基 互 补 配 对 原 则 的 有 关 计算 3 DNA分 子 复 制 的 过 程 及 特 点 4 DNA分 子 复 制 的 有 关 计 算 5 DNA复 制 方 式 的 实 验 探 究 我的问题(记 录 下 来 ， 重 点 突 破 )_ 1.DNA的 两 条 脱 氧 核 苷 酸 链 反 向 平 行 盘 旋成 规 则 的 双 螺 旋 结 构 。2 DNA双 螺 旋 结 构 的 基 本 骨 架 是 由 脱 氧核 糖 和 磷 酸 交 替 连 接 而 成 的 。3 DNA上 的 碱 基 对 严 格 遵 循 碱 基 互 补 配对 原 则 ， 通 过 氢 键 连 接 。4 DNA分 子 中 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 代表 了 遗 传 信 息 。5 DNA复 制 具 有 边 解 旋 边 复 制 、 半 保 留复 制 的 特 点 。6 DNA复 制 需 要 解 旋 酶 和 DNA聚 合 酶 参与 。7 基 因 是 具 有 遗 传 效 应 的 DNA片 段 。8 染 色 体 是 基 因 的 主 要 载 体 。 线 粒 体 、 叶 绿 体 中 也 存 在 基 因 。 Z 整 合 核 心 考 点 1 DNA分 子 的 化 学 组 成 (1)基 本 组 成 元 素 ： _。 (2)基 本 单 位 C、 H 、 O、 N、 P 2 DNA分 子 的 结 构 (1)主 要 特 点 两 条 脱 氧 核 苷 酸 长 链 平 行 盘 旋 而 成 。 交 替 连 接 ， 排 列 在 外 侧 ， 构 成 基 本 骨 架 ； 碱 基 排 列 在 内 侧 。 (2)空 间 结 构 ： 规 则 的 结 构 。反 向脱 氧 核 糖 和 磷 酸 双 螺 旋 3 DNA分 子 的 特 性 (1)相 对 稳 定 性 ： DNA分 子 中 交 替 连 接 的 方 式 不 变 ； 两 条链 间 的 方 式 不 变 。 (2)多 样 性 ： 不 同 的 DNA分 子 中 脱 氧 核 苷 酸 数 目 不 同 ， 排 列 顺 序 多 种 多 样 。若 某 DNA分 子 中 有 n个 碱 基 对 ， 则 排 列 顺 序 有 4n种 。 (3)特 异 性 ： 每 种 DNA分 子 都 有 区 别 于 其 他 DNA的 特 定 的_， 代 表 了 特 定 的 遗 传 信 息 。磷 酸 和 脱 氧 核 糖碱 基 互 补 配 对碱 基 对 排 列 顺 序 4 DNA分 子 中 的 碱 基 计 算 的 常 用 方 法 (1)互 补 的 两 个 碱 基 数 量 相 等 ， 即 。A T， C G 50% (3)一 条 链 中 互 补 的 两 种 碱 基 的 和 另 一 条 链 中 这 两 种 碱 基 的 和 ， 即 A1T1 A2 T2， G1 C1 G2 C1(1、 2分 别 代 表 DNA分 子 的 两 条 链 ， 下 同 )。 (4)一 条 链 中 互 补 的 两 种 碱 基 之 和 占 该 单 链 碱 基 数 的 比 例 DNA分 子 两条 链 中 这 两 种 碱 基 数 量 之 和 占 总 碱 基 数 的 比 例 ， 即等 于 等 于 互 为 倒 数 1画出两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键(用虚线表示)，可用哪种酶使之断裂？ 提示如图。限制性核酸内切酶。 2使碱基对中氢键断开的方式有哪些？ 提示解旋酶及加热断裂。 1如 图 为 DNA分 子 结 构 示 意 图 ， 下 列 有 关 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 的 名 称 是 胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 C 当 DNA复 制 时 ， 的 形 成 需 要 连 接 酶 D DNA分 子 中 特 定 的 脱 氧 核 苷 酸 序 列 代 表 了 遗 传 信 息 解析为磷酸，为脱氧核糖，为含氮碱基(胞嘧啶)，其中与交替连接，构成了DNA分子的基本骨架，A错误。组成的实际上包含了上一个核苷酸的磷酸基团、下一个核苷酸的脱氧核糖和碱基，因此，并非一个完整的脱氧核苷酸，B错误。当DNA复制时，的形成不需要连接酶，可由碱基互补配对直接形成，C错误。 答案D 2 (2015临沂模拟)某 双 链 DNA分 子 中 含 有 200个 碱 基 ， 一 条 链 上A T G C 1 2 3 4， 则 该 DNA分 子 ( ) A 四 种 含 氮 碱 基 A T G C 4 4 7 7解析碱基的排列方式应少于4 100种，含有2个游离的磷酸。答案B DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤 解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行： (1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。 (2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。 (3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 1 DNA分 子 的 复 制 (1)概 念 ： 以 为 模 板 合 成 子 代 DNA的 过 程 。 (2)时 间 ： _。亲 代 DNA有 丝 分 裂 间 期 和 减 数 第 一 次 分 裂 前 的 间 期解 旋 后 两 条 母 链 游 离 的 4种 脱 氧 核 苷 酸 ATP DNA聚 合 酶 (5)方 式 ： _。 (6)特 点 ： _。 (7)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 2 观 察 下 面 的 基 因 关 系 图 ， 完 善 相 关 内 容 3 DNA分 子 复 制 中 相 关 计 算 的 规 律 方 法 DNA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 ： (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 有 2n个 ， 只 含 14N的 有 (2n 2)个 ， 做 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 。 做 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 (2 n 1)个 。 若 进 行 第 n次 复 制 ， 则 需 消 耗 该 脱 氧 核 苷 酸 数 为 m 2n 1个 。 下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。 请分析：DNA复制时只从1个起点开始吗？若多个起点，是同时开始的吗？ 提示多个起点。不同时。 1某 DNA分 子 含 m对 碱 基 ， 其 中 腺 嘌 呤 有 A个 。 下 列 有 关 此 DNA在 连 续 复制 时 所 需 的 胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 数 目 的 叙 述 中 ， 错 误 的 是 ( ) A 在 第 一 次 复 制 时 ， 需 要 (m A)个 B 在 第 二 次 复 制 时 ， 需 要 2(m A)个 C 在 第 n次 复 制 时 ， 需 要 2n 1(m A)个 D 在 n次 复 制 过 程 中 ， 总 共 需 要 2n(m A)个解析计算时注意分清“ n次复制”与“第n次复制”的区别。答案D 2 用 15N标 记 含 有 100个 碱 基 对 的 DNA分 子 ， 其 中 有 胞 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 60个 ，该 DNA分 子 在 含 有 14N的 培 养 基 中 连 续 复 制 4次 。 其 结 果 不 可 能 是 ( ) A 含 有 15N的 DNA分 子 占 1/8 B 含 有 14N的 DNA分 子 占 7/8 C 复 制 过 程 中 需 腺 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 600个 D 复 制 结 果 共 产 生 16个 DNA分 子解析DNA复制为半保留复制，子代每个DNA的两条链，一条来自母链，一条是新合成的子链。由题可知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40(2 41)600(个)。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，可形成16个DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%。答案B T 突 破 考 疑 考 技 有关DNA分子的计算时，盲目套公式易出错 用DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式是有前提条件的，其前提条件必须确认为“双链DNA分子”才成立，否则不成立。判定如下：双链DNA分子中AT、GC，若出现AT或GC可肯定不是双链DNA分子。若出现“嘌呤嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子，可能为“ RNA”“单链DNA”或“ DNARNA”。 【思维诊断】 1考题诊断： (1)(2014江苏高考T4C)富 兰 克 林 和 威 尔 金 斯 对 DNA双 螺 旋 结 构 模 型 的 建立 也 作 出 了 巨 大 的 贡 献 。 ( ) (2)(2013江苏高考T2C)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 易 错 诊 断 ： (1)每 个 DNA分 子 中 碱 基 数 磷 酸 数 核 糖 数 。 ( ) (2)含 有 G、 C碱 基 对 比 较 多 的 DNA分 子 热 稳 定 性 较 差 。 ( ) (3)DNA的 复 制 有 可 能 出 现 “ 差 错 ” 。 ( ) (4)DNA复 制 遵 循 碱 基 互 补 配 对 原 则 ， 新 合 成 的 DNA分 子 中 两 条 链 均 是 新合 成 的 。 ( ) 1 (2014山东理综)某 研 究 小 组 测 定 了 多 个 不 同 双 链 DNA分 子 的 碱 基 组 成 ，根 据 测 定 结 果 绘 制 了 DNA分 子 的 一 条 单 链 与 其 互 补 链 、 一 条 单 链 与 其 所 在DNA分 子 中 碱 基 数 目 比 值 的 关 系 图 ， 下 列 正 确 的 是 ( ) 答案C 2 (2016山西名校模拟) 、 图 示 真 核 细 胞 内 两 种 物 质 的 合 成 过 程 ， 下列 叙 述 正 确 的 是 ( ) A 、 所 示 过 程 通 过 半 保 留 方 式 进 行 ， 合 成 的 产 物 是 双 链 核 酸 分 子 B 所 示 过 程 在 细 胞 核 内 进 行 ， 在 细 胞 质 基 质 中 进 行 C DNA分 子 解 旋 时 ， 所 示 过 程 不 需 要 解 旋 酶 ， 需 要 解 旋 酶 D 一 个 细 胞 周 期 中 ， 所 示 过 程 在 每 个 起 点 只 起 始 一 次 ， 可 起 始 多 次解析图示显示：过程为DNA分子的复制过程。在一个细胞周期中，DNA分子只复制一次，所以所示过程在每个起点只起始一次。过程为DNA分子转录形成RNA分子的过程，在一个细胞周期中，可进行大量的蛋白质的合成过程，所以DNA分子转录形成信使RNA的过程可进行多次。 答案D 3 (2014江苏理综)下 列 叙 述 与 生 物 学 史 实 相 符 的 是 ( ) A 孟 德 尔 用 山 柳 菊 为 实 验 材 料 ， 验 证 了 基 因 的 分 离 及 自 由 组 合 规 律 B 范海 尔 蒙 特 基 于 柳 枝 扦 插 实 验 ， 认 为 植 物 生 长 的 养 料 来 自 土 壤 、 水 和空 气 C 富 兰 克 林 和 威 尔 金 斯 对 DNA双 螺 旋 结 构 模 型 的 建 立 也 作 出 了 巨 大 的 贡 献 D 赫 尔 希 和 蔡 斯 用 35S和 32P分 别 标 记 T2噬 菌 体 的 蛋 白 质 和 DNA， 证 明 了DNA的 半 保 留 复 制 解析本题主要考查生物学发展中的相关实验和重大发现。孟德尔用豌豆做遗传实验的材料，证明了基因的分离定律和自由组合定律，A项错；范海尔蒙特实验结论认为植物生长并增重的养料来自水，B项错；富兰克林和威尔金斯在DNA模型构建中提供了DNA衍射图谱，为DNA模型构建作出了贡献，C项正确；赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，D项错。 答案C 4 (多 选 )(2014江苏理综)羟 胺 可 使 胞 嘧 啶 分 子 转 变 为 羟 化 胞 嘧 啶 ， 导 致DNA复 制 时 发 生 错 配 (如 图 )。 若 一 个 DNA片 段 的 两 个 胞 嘧 啶 分 子 转 变 为 羟化 胞 嘧 啶 ， 下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是 ( ) A 该 片 段 复 制 后 的 子 代 DNA分 子 上 的 碱 基 序 列 都 发 生 改 变 B 该 片 段 复 制 后 的 子 代 DNA分 子 中 GC碱 基 对 与 总 碱 基 对 的 比 下 降 C 这 种 变 化 一 定 会 引 起 编 码 的 蛋 白 质 结 构 改 变 D 在 细 胞 核 与 细 胞 质 中 均 可 发 生 如 图 所 示 的 错 配 解析本题考查DNA分子的结构和复制的相关内容。依据题意，胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后，将不再与鸟嘌呤配对，而是改为与腺嘌呤配对，这一变化仅是改变了原来胞嘧啶与鸟嘌呤之间的配对关系，而不会影响到胸腺嘧啶与腺嘌呤之间配对，也使得GC碱基对有所减少，故A项错误，B项正确。该变化若发生在非编码区，或发生在内含子中，或基因中外显子碱基序列改变但决定的氨基酸不变，则不引起蛋白质结构改变，故C项错误。在细胞核和细胞质中的线粒体上均可发生DNA复制和转录过程，故D项正确。 答案BD 5 (2016江西南昌调研)5 BrU(5 溴 尿 嘧 啶 )既 可 以 与 A配 对 ， 又 可 以 与C配 对 。 将 一 个 正 常 的 有 分 裂 能 力 的 细 胞 ， 接 种 到 含 有 A、 G、 C、 T、 5BrU五 种 核 苷 酸 的 适 宜 培 养 基 上 ， 至 少 需 要 经 过 几 次 复 制 后 ， 才 能 实 现 细胞 中 某 DNA分 子 某 位 点 上 碱 基 对 从 T A到 G C的 替 换 ( ) A 2次 B 3次 C 4次 D 5次解析如图所示，B代表5BrU，至少经过3次复制后，可以实现碱基对从TA到GC的替换。 答案B 6 (2015昆明市重点中学测试)细 菌 在 15N培 养 基 中 繁 殖 数 代 后 ， 使 细 菌DNA的 含 氮 碱 基 皆 含 有 15N， 然 后 再 移 入 14N培 养 基 中 培 养 ， 抽 取 亲 代 及 子 代的 DNA经 高 速 离 心 分 离 ， 如 图 为 可 能 的 结 果 ， 下 列 叙 述 错 误 的 是 ( ) A 子 一 代 DNA应 为 B 子 二 代 DNA应 为 C 子 三 代 DNA应 为 D 亲 代 的 DNA应 为 解析15N标记的DNA的细菌在14N培养基中培养，子一代的两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N，对应图，所以A选项正确；子二代的四个DNA分子中，有两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N；有两个DNA分子的两条链均是14N，对应图，所以B选项正确；子三代的八个DNA分子中，有两个DNA分子均是一条链含15N，一条链含14N；有六个DNA分子的两条链均是14N，对应图，所以C选项不正确；亲代DNA的两条链均是15N，对应图，所以D选项正确。 答案C