高考生物一轮总复习 第3章 基因的本质 第2、3、4节 DNA分子的结构、DNA 的复制及基因是有遗传效应的DNA片段课件 必修2

第2、3、4节DNA 分子的结构、DNA 的复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段一、DNA 的结构沃森和克里克1DNA 双螺旋结构模型的构建者：_。2DNA 的基本单位：_ 。脱氧核苷酸腺嘌呤胞嘧啶3空间结构反向平行碱基(1) 两条脱氧核苷酸长链按_ 方式盘旋成双螺旋结构。氢键碱基互补配对原则(2)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；_排列在内侧。(3)DNA 两条链上的碱基通过_相连接并按照_形成碱基对；互补配对原则为：A 与 T配对，G 与 C 配对。多样性4DNA 的特性：稳定性、_、特异性。二、DNA 的复制1假说与证据间期间期及方法沃森和克里克的假说：半保留复制实验材料 材料：大肠杆菌方法：放射性同位素标记法结论：DNA 复制是以半保留方式进行2DNA 分子的复制(1)时期：有丝分裂的_和减数第一次分裂前的_。(2)主要场所：细胞核。半保留复制(3)特点：边解旋边复制；_。 (4)意义：传递遗传信息。解旋螺旋双链(5)过程脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对遗传效应排列顺序线性DNA三、基因是有遗传效应的 DNA 片段1基因的实质：基因是有_的 DNA 片段。2基因与 DNA 的关系：一个 DNA 分子上有许多基因。3基因与遗传信息：基因中脱氧核苷酸的_称为遗传信息，DNA 分子能够储存足够量的遗传信息。4基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_排列。5生物体多样性和特异性的物质基础是_分子的多样性和特异性。判断正误1DNA 有氢键，RNA 没有氢键。()2HIV 的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸。()3DNA 单链上相邻碱基以氢键相连。()4磷酸与脱氧核糖交替连接构成 DNA 链的基本骨架。()5沃森和克里克提出的 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()答案：1.2.3.4.5.考点一DNA 分子的结构及基因考点梳理1结构层次2DNA 分子的结构模式图解读图 1图 2(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。(3)综合分析，可获得以下信息DNA 分子具有多样性：若一段 DNA 分子由 n 个碱基对组成，每一位置都有 A、T、C、G 四种可能性，则共有 4n 种碱基排列顺序。DNA 分子具有特异性：每个 DNA 分子都有其特定的碱基排列顺序，蕴藏着特定的遗传信息。DNA 分子具有稳定性DNA 分子中磷酸与脱氧核糖交替连接方式不变两条链间碱基互补配对方式不变DNA 分子结构的“五、四、三、二、一”3双链 DNA 分子中碱基的计算规律(1)互补的两个碱基数量相等，即 AT，CG。4基因的本质并非所有的 DNA 分子都遵循碱基互补配对原则(1)双链 DNA 分子中嘌呤数嘧啶数，遵循碱基互补配对原则。(2)单链 DNA 分子中不遵循碱基互补配对原则，嘌呤数和嘧啶数不一定相等。有关碱基计算的“三步曲”高考探究考向 1DNA 分子的结构典例 1(2015 年上海卷)在双螺旋 DNA 模型搭建实验中，使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体。为了逼真起见，A 与 T 之间以及 C 与 G 之间最好分别钉()A2 和 2 个钉C3 和 2 个钉B2 和 3 个钉D3 和 3 个钉解析A 与 T 之间形成 2 个氢键，G 与 C 之间形成 3 个氢键，由此可推知 A 与 T 之间最好钉两个图钉，C 与 G 之间最好钉 3 个图钉。答案B考向 2双链 DNA 分子中碱基的计算规律典例2 (2017 年海南卷)DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内 DNA 分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是()A碱基序列不同的双链 DNA 分子，后一比值不同B前一个比值越大，双链 DNA 分子的稳定性越高C当两个比值相同时，可判断这个 DNA 分子是双链D经半保留复制得到的 DNA 分子，后一比值等于 1解析由于双链 DNA 碱基 A 数目等于 T 数目，G 数目等于C 数目，故(AC)/(GT)为恒值 1，A 错；A 和 T 碱基对含 2个氢键，C 和 G 碱基对含 3 个氢键，故(AT)/(GC)中，(GC)数目越多，氢键数越多，双链 DNA 分子的稳定性越高，B错；(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值相等，这个 DNA分子可能是双链，也可能是单链，C 错；经半保留复制得到的DNA 分子是双链 DNA，(AC)/(GT)1，D 正确。答案D考向预测1下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A基因一定位于染色体上B核基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA 分子答案：A2(2016 年广东广州模拟)下列对果蝇某基因的叙述，正确的是()A在复制时，不会出现差错B一条脱氧核苷酸链中，相邻的 A、T 碱基均以氢键连接C全部碱基中，若 C 占 30%，则 A 占 20%D转录出的 mRNA 只能指导一条肽链的合成解析：DNA 分子在复制时可能会出现差错，A 错误；一条脱氧核苷酸链中，相邻的 A、T 碱基以“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，B 错误；由于双链 DNA 分子中，A 与 T配对、G 与 C 配对，因此 ACTG50%，如果 C 占 30%，则 A 占 20%，C 正确；一条 mRNA 可以合成多条肽链，D 错误。答案：C3(2017 年浙江名校协作体期末)下列关于双链 DNA 分子的叙述，正确的是()ADNA 单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连BDNA 分子的基本骨架能够储存遗传信息C两条链上的碱基遵循 A 与 U、G 与 C 的配对原则DDNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成的解析：DNA 单链上相邻碱基以脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，A 错误；DNA 分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，储存遗传信息的是碱基对的排列顺序，B 错误；两条链上的碱基遵循 A 与 T、G 与 C 的配对原则，C 错误；DNA 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成，D 正确。答案：D考点二DNA 分子的复制考点梳理1生物体中 DNA 分子复制的场所真核生物：细胞核(主要场所)、叶绿体、线粒体原核生物：拟核、细胞质(如质粒中 DNA 的复制)DNA 病毒：宿主细胞内2时间：发生于细胞分裂或病毒增殖时，真核生物 DNA复制发生于有丝分裂间期及减数第一次分裂前的间期。机理碱基互补配对原则条件模板亲代 DNA 的两条链原料4 种游离的脱氧核苷酸能量ATP酶DNA 解旋酶、DNA 聚合酶等特点半保留复制；边解旋边复制；多复制起点结果1 个 DNA 分子形成两个完全相同的子代 DNA 分子，新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链意义传递遗传信息，使物种保持相对稳定和延续3. DNA 分子的复制4.与 DNA 复制相关的计算(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(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。巧借模式图解答与 DNA 复制有关的问题学会画DNA 分子半保留复制图解有助于理解DNA 的相关计算规律，如下图所示：高考探究考向1DNA 复制的过程及特点典例3(2014 年上海卷)某亲本 DNA 分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链，以黑色表示第二次复制出的 DNA 子链，该亲本双链 DNA 分子连续复制两次后的产物是()ABCD解析亲代 DNA 双链用白色表示，DNA 复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个 DNA 分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个 DNA 分子以这两个 DNA 分子的四条链为模板合成的四个 DNA 分子中，都含有黑色的 DNA子链。答案D考向 2DNA 复制过程中的相关计算典例 4(2015 年上海卷)若 N 个双链 DNA 分子在第 i 轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个 C 突变为 T，这 样在随后的各轮复制结束时， 突变位点为 AT 碱基对的双链 DNA 分子数与总 DNA 分子数的比例始终为()1/(N2i+1)。解析 N个 DNA 分子第 i 轮复制结束后，得到的 DNA 分子数为 N2i，在此基础上复制一次得到的 DNA 分子的总数为N2i1，其中以变异的 DNA 分子为模板复制一次，得到一个变异的 DNA 分子和一个正常的 DNA 分子，由此可推知突变位点为 AT 碱基对的双链 DNA 分子数与总 DNA 分子数的比例答案C考向3DNA 复制与细胞分裂综合考查典例5(2016 年新课标卷)某种物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间，使 DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的 DNA 复制发生障碍B随后细胞中的 RNA 转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析该物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间，使DNA 双链不能解开，说明该物质会阻碍 DNA 分子的解旋，因此会阻碍 DNA 分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因 DNA 分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C 项错误。答案C考向预测4(2017 年山东德州重点中学月考)真核细胞中 DNA 复制如下图所示，下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证 DNA 复制在短时间内完成B每个子代 DNA 都有一条核苷酸链来自亲代C复制过程中氢键的破坏和形成都需要 DNA 聚合酶的催化DDNA 分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则解析： DNA 复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，C 错误。答案：C5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，下图为可能的结果，下列叙述错误的是()A子一代 DNA 应为C子三代 DNA 应为B子二代 DNA 应为D亲代的 DNA 应为解析：DNA 复制的特点是半保留复制，形成的子一代 DNA应为，子二代 DNA 应为，子三代 DNA 应为，亲代的DNA 应为。答案：C6一个双链均被 32P 标记的 DNA 由 5000 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()A该 DNA 分子中含有氢键的数目为 1.3104 个B复制过程需要 2.4104 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代 DNA 分子中含 32P 的单链与含 31P 的单链之比为1 7D子代 DNA 分子中含 32P 与只含 31P 的 DNA 分子数之比为 1 3解析：由 5000 个碱基对组成双键 DNA，腺嘌呤占全部碱基的20%，则胞嘧啶C占30%，即AT2000 个，GC3000个，将其置于只含 31P 的环境中复制 3次需要300072.1104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，B 错误。答案：B7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真核生物的这种复制方式提高了复制效率解析：由图可看出，此段 DNA 分子有三个复制起点，但多个复制起点并不是同时开始的。答案：A85-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、5-BrU 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 TA 到 GC的替换()A2 次B3 次C4 次D5 次解析：设 B 代表 5-BrU，第 1 次复制可实现 AB，第 2次复制可实现 BC，第 3 次复制可实现 CG，即至少经过 3次复制后，可以实现碱基对从 TA 到 GC 的替换。答案：B9取小鼠睾丸中的一个精原细胞，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减数分裂过程。下列有关叙述正确的是()A初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记B次级精母细胞中每条染色体都被标记C只有半数精细胞中有被标记的染色体D所有精细胞的全部染色体中，被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等解析：一个精原细胞在含 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后，形成的子细胞中每条染色体的DNA 分子中都只有一条单链被标记。将该子细胞放在不含放射性标记的培养基中完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体上只有一条染色单体被标记；在减数第二次分裂后期，次级精母细胞中只有一半染色体被标记；由于在减数第二次分裂后期着丝点分裂后，被标记的染色体和未被标记的染色体进行随机结合后移向细胞两极，因此，含被标记的染色体的精细胞占全部精细胞的比例不能确定，但所有精细胞的全部染色体中有一半染色体是被标记的。答案：D10下面的甲图中 DNA 分子有 a 和 d 两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从甲图可看出 DNA 复制的方式是_。(2)甲图中，A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶，其中 B 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则 A 是_酶，B 是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)乙图中，7 是_。DNA 分子的基本骨架由_ 交替连接而成；DNA 分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对，并且遵循_原则。答案：(1)半保留复制(2)解旋DNA 聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对