资源描述
第18讲DNA的结构、复制及基因的本质,2017备考最新考纲,1.DNA分子结构的主要特点()。2.DNA分子的复制()。3.基因的概念()。,考点一DNA分子的结构及相关计算(5年12考),自主梳理,1.图解DNA分子结构,C、H、O、N、P,A、T、G、C,脱氧核糖,脱氧核苷酸,反向平行,磷酸与脱氧核糖交替,连接,碱,基,氢键,A与T、,G与C配对,磷酸,脱氧核糖,巧记DNA分子结构的“五四三二一”,2.DNA分子的特性,(1)：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(2)：碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种(其中n代表碱基对数)。(3)性：每种DNA分子都有特定的对排列顺序，代表了特定的遗传信息。,稳定性,多样性,4n,特异,碱基,1.高考重组判断正误,(1)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子(2015江苏卷，D)()(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014课标，5C)()(3)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(2014江苏高考T4C)()(4)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(2012江苏高考T2C)()(5)DNA有氢键，RNA没有氢键(2013全国卷T1A)(),以上内容主要源自教材必修2P4850，把握DNA双螺旋结构模型构建历程及DNA双螺旋结构内涵是解题关键。,2.(必修2P49图3-11改编)下面对大肠杆菌DNA分子图示的分析正确的是(),A.图中2是核糖，属于五碳糖B.图中的碱基对3和4可能是GC，也可能是ATC.图中5和6可能为GAD.1、2、3构成了一个完整的脱氧核糖核苷酸分子,解析图中2为脱氧核糖，图中3和4间存在三个碱基，应为GC对，图中5和6间存在两个碱基应为AT对，故只有D选项正确。答案D,跟进题组,题组一DNA分子的结构,1.(2016山东临沂期中)同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是(),A.碱基对的排列顺序B.磷酸二酯键的数目C.的比值D.脱氧核苷酸的种类解析一般情况下，同源染色体上的DNA分子分别来自父方和母方，因此，同源染色体上的DNA分子之间的碱基对的排列顺序、氢键的数目、(AT)/(GC)的值一般都不相同，但同源染色体上的DNA分子中脱氧核苷酸的种类只有4种。答案D,2.下列能正确表示DNA片段的示意图是(),解析DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案D,(1)“三看法”判断DNA分子结构的正误,(2)界定DNA的两级水解产物DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA分子中存在的两种重要化学键氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，用限制性核酸内切酶处理可切割，用DNA连接酶处理可连接。(4)关注三类数量关系由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为111。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。碱基对数与氢键数的关系若碱基对数为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。,题组二DNA分子结构的相关计算,3.已知某DNA分子中的一条单链中(AC)/(TG)m，则(),A.它的互补链中的这个比值也是mB.以它为模板转录出的信使RNA上(AC)/(UG)1/mC.该DNA分子中的(AC)/(TG)mD.当m1时，这条单链中的ACTG,解析根据碱基互补配对原则可知，在双链DNA分子中，AT，CG，因此这条单链的互补链中(AC)/(TG)1/m，以它为模板转录出的信使RNA上(AC)/(UG)1/m，整个双链DNA分子中(AC)/(TG)1，故A项、C项错误，B项正确。当m1时，只能说明ACTG，并不能说明这条单链上的4种碱基的数量相等，D项错误。答案B,4.(2014山东卷)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(),解析双链DNA分子中，(AC)/(TG)一定等于1，A错误；当一条链中存在(A1C1)/(T1G1)1时，其互补链中存在(A2C2)/(T2G2)(T1G1)/(A1C1)1，B错误；在DNA分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC)，C正确、D错误。答案C,关于碱基互补配对的四大规律总结规律一：DNA双链中的AT，GC，两条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即：AGTCACTG。规律二：非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1,在两条互补链中互为倒数。如在一条链中a,则在互补链中,而在整个DNA分子中1。规律三：互补碱基之和的比例在整个DNA分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中m，则在互补链及整个DNA分子中m。,规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系，设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(AU)(1/2)DNA双链中的(AT)；G1C1G2C2RNA分子中(GC)(1/2)DNA双链中的(GC)。【注】由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n1)(n1)2n2,考点二DNA分子的复制及基因的概念（5年13考）,自主梳理,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：。,(3)条件,模板：原料：细胞中能量：酶：解旋酶、等,亲代DNA,有丝分裂的间期和减数分裂间期,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，保持了。,解旋,DNA聚合酶,半保留复制,边解旋边复制,从亲代传给子代,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：,染色体,一个或两个,有遗传效应,线性,遗传信息,下图为染色体上DNA分子的复制过程,细胞核,解旋酶,脱氧核苷酸,碱基互补配对,模板链,双螺,旋结构,着丝点,（1）请解读图右侧空白处内容（提示：见图示）（2）蛙的红细胞和哺乳动物成熟红细胞，是否都能进行DNA分子的复制？提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。（3）上图所示DNA复制过程中形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子即位于两姐妹染色单体中，由着丝粒相连，其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同，两子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂时，随两单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。,跟进题组,题组一DNA分子复制及相关计算,1.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（）,解析DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子（双链均为白色），排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的（黑色），排除C项；进一步分析可知D项符合题意。答案D,1.复制可简记为“1个主要场所（细胞核），2种时期（有丝分裂间期和减数分裂间期），3个步骤（解旋、合成新链、形成子代DNA），4个条件（模板、酶、原料和能量）”。2.关于DNA分子复制的早期推测关于DNA分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了三个模型，它们是全保留复制模型、弥散复制模型和半保留复制模型。如图所示。,2.（2015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，这样在随后的一轮复制结束时，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（）,答案C,3.（2015天津七校联考，16）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是（）,A.含有14N的DNA占100%B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23,答案A,4.用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是（）,A.0条B.20条C.大于0小于20条D.以上都有可能,解析第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条，如果移向细胞一极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。答案D,DNA分子复制中的相关计算DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：(1)DNA分子数子代DNA分子数2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个；不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。,(2)脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条；亲代脱氧核苷酸链数2条；新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)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，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个；第n次复制需该脱氧核苷酸数2n个；DNA分子中该脱氧核苷酸数2n1个；DNA分子中该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1。,题组二基因的本质5.(2015贵阳质监)如果DNA分子上某一片段是一个有遗传效应的片段，则该片段(),携带遗传信息上面有密码子能转录产生mRNA能进入核糖体能携带氨基酸能控制蛋白质的合成在体细胞中可能成对存在A.B.C.D.,解析基因是DNA分子上有遗传效应的片段，能携带遗传信息，正确；密码子是位于mRNA上决定氨基酸的三个连续的核苷酸，错误；基因可转录产生mRNA，正确；能进入核糖体的是mRNA，错误；能携带氨基酸的是转运RNA，错误；基因能控制蛋白质的合成，正确；基因在二倍体体细胞的细胞核中成对存在，正确。答案A,6.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.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分子解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，A错误。答案A,(1)针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。(2)并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。,易错易混防范清零,易错清零,易错点1误认为DNA分子都是双链的或认为DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶”或认为嘌呤嘧啶时一定为双链DNA分子。,点拨DNA分子一般为“双螺旋结构”，但也有些DNA分子呈“单链”结构，在此类DNA分子中嘌呤与嘧啶可能相等也可能不相等。由此可见，双链DNA分子中嘌呤“AG”固然等于“TC”或（AC）/（TG）1，但存在该等量或比例关系时，未必一定是双链DNA分子。,易错点2误认为DNA复制“只发生于”细胞核中,点拨细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。需特别注意的是DNA病毒虽有DNA分子，但其不能独立完成DNA分子的复制病毒的DNA复制必须借助寄主细胞完成，在其DNA复制时，病毒只提供“模板链”，其它一切条件（包括场所、原料、酶、能量）均由寄主细胞提供。,易错点3混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶,点拨（1）DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接成“链”；（2）DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；（3）限制性内切酶：用于切断DNA双链中主链上的“3，5磷酸二酯键”；（4）DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。,易错点4误认为DNA复制只能从头开始,点拨如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。,（1）图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；（2）图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的；（3）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。,规范答题,回答与图1、图2相关的问题：,1.找错纠错,错答（1）序号：正答：错答（2）序号：正答：错答（3）序号：正答：错答（4）序号：正答：错答（5）序号：正答：错答（6）序号：正答：错答（7）序号：正答：,半保留复制,3，5磷酸二酯键,e,细胞核、线粒体、叶绿体,有丝分裂后期，减数第二,次分裂后期,a2（n1）,DNA聚合酶,2.错因分析,（1）混淆复制“方式”与复制“过程”（2）、（3）、（4）混淆解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶及限制酶的作用部位（5）忽略细胞质中DNA复制（6）忽略减后期着丝点分裂（7）错将“第n次需”算作“n次共需”,
展开阅读全文