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,第2讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质,考点突破题型透析,第六单元 遗传的分子基础,考点二 DNA分子的复制及基因的概念,考纲原生态,备选素材,考 纲 原 生 态,1DNA分子结构的主要特点() 2.基因的概念() 3.DNA分子的复制(),考点一 DNA的分子结构,知识梳理 考能诊断,1化学组成： (1)元素组成：C、H、O、N、P (2)基本单位： _ 2平面结构： (1)基本骨架： _交替连接而成的反向平行长链。,脱氧核苷酸,磷酸、脱氧核糖,脱氧核糖,A、T、C、G,碱基互补配对,T,T,G,G,T,3空间结构： 规则的_结构。 4DNA分子的结构特点 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2) _性：DNA分子中碱基的排列顺序多种多样。 (3) _性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。,知识梳理 考能诊断,考点一 DNA的分子结构,双螺旋,多样,特异,(1)氢键：互补链中能配对的碱基间的化学键。可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。AT碱基对间有2个氢键，GC碱基对间有3个氢键。 (2)磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键。 (3)每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个。 (4)在整个DNA分子中磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者的数目相等。,知识梳理 考能诊断,考点一 DNA的分子结构,1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高考江苏卷)( ) 2DNA的X光衍射实验证明DNA是遗传物质。 (2013高考新课标全国卷)( ) 31953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于确定DNA是染色体的组成成分。(2013高考广东卷) ( ) 4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，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，则能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段。 (2013高考上海卷) ( ),知识梳理 考能诊断,考点一 DNA的分子结构,1(2015北京市海滨区期中)如图为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是 ( ) A有可能是碱基A B和相间排列，构成DNA分子 的基本骨架 C、中特有的元素分别是 P、C和N D与有关的碱基对一定是AT,该DNA分子含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与有关的碱基对一定是AT，与有关的碱基对一定是GC，但无法确定、具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的、。中特有的元素是P，、中特有的元素是N，而C并不是所特有的，中也含有C。,题组设计 解题技法,题组一 DNA分子结构的分析,解析,答案,图显/隐,D,2有关DNA分子结构的叙述，正确的是 ( ) ADNA分子由4种核氧核 苷酸组成 BDNA单链上相邻碱基以 氢键连接 C碱基与磷酸基相连接 D磷酸与脱氧核糖交替连 接构成DNA链的基本骨 架,DNA分子由4种脱氧核苷酸组成，A项正确；DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基没有化学键相连，而是通过相邻的脱氧核苷酸之间的脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接，B项错误；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，碱基与磷酸不直接连接。,题组设计 解题技法,解析,答案,题组一 DNA分子结构的分析,D,DNA结构模式解读,题组设计 解题技法,题组一 DNA分子结构的分析,(1)磷酸：DNA分子中绝大多数脱氧核糖都连接2个磷酸，1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。 (2)磷酸二酯键：两个脱氧核苷酸相连的化学键。可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。 (3)脱氧核糖：脱氧核苷酸的组成部分。 (4)碱基：共有4种，分别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。 (5)碱基对：A与T、G与C分别配对，遵循碱基互补配对原则。 (6)氢键：配对的碱基之间通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。碱基A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键。,题组设计 解题技法,题组一 DNA分子结构的分析,3(2014高考山东卷)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,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,C,解析,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,4已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 ( ) A32.9%和17.1% B31.3%和18.7% C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%,由题中GC35.8%，可推知，在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。 可推知互补链中：T31.3%，C18.7%。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,B,5(2015成都模拟)双链DNA分子的碱基组成中，在AC的情况下，下列公式会随生物种类不同而不同的是 ( ) AC/G B(AT)/(CG) C(AC)/(GT) D(GA)/(TC),双链DNA分子中，碱基互补配对，AT，CG，故不同种类生物中都存在C/G1，(AC)/(GT)1，(GA)/(TC)1，而在AC的情况下，不同种类生物中(AT)/(CG)是不同的。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,B,6经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断 ( ) A此生物体内的核酸一定是DNA B该生物一定不含DNA而只含 RNA C若此生物只含DNA，则一定是 单链的 D若此生物含DNA，则一定是双 链的,因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,C,1双链DNA分子中碱基的计算规律 (1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。 (2)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。” 2DNA与RNA的种类及结构的判断 (1)DNA和RNA的判断 含有碱基T或脱氧核糖DNA； 含有碱基U或核糖RNA。,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,(2)单链DNA和双链DNA的判断 若：嘌呤嘧啶单链DNA。 (3)DNA和RNA合成的判断 用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA合成。,题组设计 解题技法,题组二 DNA分子中的碱基计算,考点二 DNA分子的复制及基因的概念,知识梳理 考能诊断,1DNA分子的复制 (1)概念：以_为模板，合成子代DNA的过程。 (2)时间：上述过程发生在_ _。,DNA两条链,有丝分裂间期、减数第一次分裂前,的间期,(3)条件及过程： A过程是_，需要_和消耗_ 。 B过程是_，需要_ 、_为原料， _为模板，消耗能量。 C过程是_。 (4)特点： 由图示C过程形成的子代DNA两条链组成可看出，DNA复制具有_特点。 _。 (5)意义：使_从亲代传给子代，保持了遗传信息的_ 。,知识梳理 考能诊断,考点二 DNA分子的复制及基因的概念,解旋,解旋酶,能量,合成子链,DNA聚合酶,4种脱氧核苷酸,解旋的DNA双链,形成子代DNA分子,半保留复制,边解旋边复制,遗传信息,连续性,知识梳理 考能诊断,考点二 DNA分子的复制及基因的概念,2基因是有遗传效应的DNA片段,碱基,(1)DNA能够精确复制的原因：具有独特的双螺旋结构、碱基互补配对原则。 (2)在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。 (3)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。,知识梳理 考能诊断,考点二 DNA分子的复制及基因的概念,1关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是 ( ) ADNA分子中含有四种核糖核苷酸 BDNA分子中每个脱氧核糖上均连 着两个磷酸和一个碱基 CDNA复制不仅需要氨基酸做原 料，还需要ATP供能 DDNA复制不仅发生在细胞核中， 也发生于线粒体、叶绿体,DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸；DNA复制不需要氨基酸做原料，而是需要脱氧核糖核苷酸做原料。,题组设计 解题技法,解析,答案,题组一 DNA复制过程的分析,D,2(2015江苏南师大附中检测)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：,题组设计 解题技法,题组一 DNA复制过程的分析,(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_ _。,(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是解螺旋的解旋酶，B是形成子代DNA分子的DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)乙图中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。,解析,题组设计 解题技法,题组一 DNA复制过程的分析,(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。,(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,答案,题组设计 解题技法,题组一 DNA复制过程的分析,DNA复制的相关问题整合分析,题组设计 解题技法,题组一 DNA复制过程的分析,3(2015浙江温州初联考)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分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是 ( ) A含有14N的DNA分子占7/8 B含有15N的脱氧核苷酸链占1/16 C复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核 苷酸600个 D复制后共产生16个DNA分子,DNA进行的是半保留复制，又因所用培养基含14N，所以后代含14N的DNA分子占100%，A错误；1个DNA分子连续复制4次会得到16个DNA分子，32条脱氧核苷酸链，其中有2条脱氧核苷酸链为母链(含15N)，位于两个子代DNA分子中，故含15N的脱氧核苷酸链占1/16，B、D正确；DNA分子中不相配对的两种碱基之和等于碱基总数的一半，C与A不配对，故该DNA中A有2001/26040个，而该DNA分子连续复制4次会得到16个DNA，相当于新合成15个DNA分子，故需要游离腺嘌呤脱氧核苷酸1540600(个)，C正确。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA复制的相关计算,A,4将一个用15N标记的、含1 560个碱基对的DNA片段在无放射性标记的溶液中复制4次，已知该DNA片段中有腺嘌呤750个，则 ( ) A复制完成后，具有放射性的腺嘌 呤有1 500个 B复制过程中，共消耗胞嘧啶脱氧 核苷酸12 150个 C复制完成后，不含放射性的 DNA分子占1/15 D具放射性的DNA分子的两条链 都有放射性,复制后具有放射性的还是母链上的那750个腺嘌呤；已知该DNA片段含1 560个碱基对，即含3 120个碱基，其中A有750个，T也有750个，那么GC(3 1207502)/2810(个)，复制4次后，共消耗G(或C)810(241)8101512 150(个)；复制完成后共有16个DNA分子，其中2个DNA分子含有放射性，所以不含放射性的DNA分子占14/167/8；由于DNA是半保留复制，故具放射性的DNA分子的两条链中，一条链有放射性，一条链无放射性。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组二 DNA复制的相关计算,B,DNA分子复制的有关计算 DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被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：,题组设计 解题技法,题组二 DNA复制的相关计算,1子代DNA分子数：2n (1)无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。 (2)含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。 2子代DNA分子的总链数：2n22n1 (1)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”。 (2)含14N的链是(2n12)条。,题组设计 解题技法,题组二 DNA复制的相关计算,3消耗的脱氧核苷酸数 (1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消费游离的该种脱氧核苷酸为m(2n1)个。 (2)若进行第n次复制，则需消耗游离的该种脱氧核苷酸为m2n1个。,题组设计 解题技法,题组二 DNA复制的相关计算,5果蝇一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，在正常情况下，其减数分裂形成的精子中，含有15N的精子数占( ) A1/16 B1/8 C1/4 D1/2,减数分裂过程中，同源染色体要发生联会和分离现象，因此要体现减数分裂过程中染色体中DNA的变化，至少要画出一对同源染色体。果蝇一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，即果蝇4对同源染色体中有3对未标记(画图时可略去)，另一对同源染色体中有一条染色体上的DNA分子用15N标记，则该精原细胞进行正常减数分裂形成精细胞时，染色体和DNA的标记情况可用下图进行解析。 结合上图分析，观察产生的4个精细胞，答案选D。,题组设计 解题技法,解析,答案,题组三 DNA复制与细胞分裂的关系,D,图显/隐,6(2015湖北十校联合检测)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 ( ) A0条 B20条 C大于0小于20条 D以上都有可能,第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，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，如果移向细胞两极的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。,解析,答案,题组设计 解题技法,题组三 DNA复制与细胞分裂的关系,D,通过构建模型解答细胞分裂与DNA复制相结合的题目。,题组设计 解题技法,题组三 DNA复制与细胞分裂的关系,题组设计 解题技法,题组三 DNA复制与细胞分裂的关系,
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