2019-2020年高中生物《DNA的结构、复制及基因的本质》导学案 苏教版必修2.doc

2019-2020年高中生物DNA的结构、复制及基因的本质导学案 苏教版必修2一、课前导学一、DNA分子的结构1DNA双螺旋结构模型的构建沃森、克里克(1953年)2DNA双螺旋结构特点：(1)两条链_盘旋成双螺旋结构。(2)_和_交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；_排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过_连接成碱基对。3碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与_配对；G(鸟嘌呤)一定与_配对。思考DNA分子的结构可用“五、四、三、二、一”五个数字加以概括，这些数字的含义分别是什么呢？二、DNA分子的复制1克里克的假说：半保留复制。2.实验方法：放射性同位素示踪法。3时期：有丝分裂的_和_的间期。4条件：(1)模板：_；(2)原料：_；(3)能量：ATP；(4)酶：_。5特点：_；_复制：子代DNA母链子链。6准确复制的原因：DNA分子独特的_，为复制提供了精确的模板；_能够使复制准确无误地进行。7意义：保持了遗传信息的_。思考生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些？三、基因是有遗传效应的DNA片段1基因与DNA的关系(1)一个DNA分子上有_个基因。构成基因的碱基数_DNA分子的碱基总数。(2)基因是_的DNA片段，没有遗传效应的DNA片段不叫基因。2.与染色体的关系（1）染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。（2）基因在染色体上呈_排列。3与脱氧核苷酸的关系（1）脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。(2)基因中_代表遗传信息。4.基因、蛋白质与性状的关系 (1) （间接控制） 酶或激素 细胞代谢基因 性状 结构蛋白 细胞结构 （直接控制）(2)基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。(3)生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。5DNA分子特性(1)多样性：主要取决于_多样性。(2)_：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。(3)稳定性：主要取决于DNA分子的_结构。思考DNA分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗？二、课堂识真探究点一DNA分子的结构及相关计算1分析下列DNA分子的构成过程，探讨下列问题：(1)DNA的基本结构单位是_种_。(2)DNA分子中的_和_交替连接，排列在_侧，构成DNA分子的基本骨架。(3)DNA分子的两条链通过_键连接；按_平行方式盘旋成_结构。(4)配对的碱基，A与T之间形成_个氢键，G与C之间形成_个氢键。CG比例越大，DNA结构越_。2DNA分子中碱基数量计算的规律规律一：在DNA双链中，A_，G_，AG_C_CT_50%，_。规律二：在DNA双链中，一条单链的(AG)/(TC)的值与另一条互补链的(AG)/(TC)的值互为_关系。规律三：在DNA双链中，一条单链的(AT)/(GC)的值与另一条互补链的(AT)/(GC)的值是_的，也与整个DNA分子中的(AT)/(GC)的值是_的。思维拓展1基本组成单位4种脱氧核苷酸腺嘌呤(A)腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤(G)鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶(C)胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸2每条脱氧核苷酸链上都只有 个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有 个游离的磷酸基。3互补配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中互补配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在 中的比例，也等于在 中所占比例及在mRNA中所占比例。探究示例1(xx上海卷，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()AG的含量为30% BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%变式训练1某DNA分子中AT占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链()上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链()上的G占该链碱基总数的比例是()A35% B29% C28% D21%探究点二DNA分子的复制及相关计算观察DNA复制的过程，回答下列问题：1DNA分子复制准确进行的原因是什么？2DNA复制的两个特点是什么？3某动物一DNA复制时，若从一端开始复制，理论上完成复制约需30s，而实际上只需12s左右，由此推测，DNA分子的复制是_(单、多)起点复制。思维拓展1一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数量为_，增加的DNA分子数为_，第n次复制增加的DNA分子数为_，如图所示：2某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为_；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为_。3若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记DNA分子占_，标记的DNA单链占所有单链的_；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记DNA分子占_，标记的单链占_。5子代DNA分子中，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”。6无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是_个，占总数比例为_。7子代DNA分子的链中，总链数_条。含15N的链始终是_条，占总数比例为_。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。探究示例2(xx山东理综，7)蚕豆根尖细胞在含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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记探究示例3已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对，其中腺嘌呤(A)有40个，在不含15N的培养液中经过n次复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为71，需游离的胞嘧啶(C)为m个，则n，m分别是()A3 900 B3 420 C4 420 D4 900变式训练2某校一个生物活动小组要进行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了验证这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。实验步骤：第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA；在氮源为15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代()，请分析：如果DNA出现_，则是全保留复制；如果DNA出现_，则是半保留复制；第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代()，请分析：如果DNA出现_，则是全保留复制；如果DNA出现_，则是半保留复制。探究点三基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系分析基因与其它三者的关系，完成下面关系图：1染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系2基因、染色体、蛋白质、性状的关系思维拓展1在基因、DNA与染色体关系上，明确基因是DNA的一部分，DNA是染色体的组成部分，DNA是重要的遗传物质，全部基因的集合不是所有的DNA，染色体不是遗传物质，只是遗传物质DNA的主要载体。2对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。3一个DNA分子由n对碱基组成，则碱基排列顺序有4n种，排列遗传信息种类最多有4n种。探究示例4(xx金陵中学摸底)若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是()A白眼基因含有多个核糖核苷酸B白眼基因是有遗传效应的DNA片段C白眼基因位于细胞质内D白眼基因基本组成单位是4种碱基变式训练3(xx福建三明一调)如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，关于该图说法正确的是()A控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循着基因的分离定律C该染色体上的基因在后代中都能表达D该染色体上的碱基数AT，GC三、课后见功题组一DNA的结构、复制及相关计算1(xx上海卷，27)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。下列表述错误的是()A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种2关于下图DNA分子片段的说法正确的是 ()A解旋酶作用于部分B处的碱基对缺失导致染色体结构的变异C把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代含15N的DNA占3/4D该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上3(xx海南卷，25)关于核酸生物合成的叙述，错误的是()ADNA的复制需要消耗能量BRNA分子可作为DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期4(xx常州质检)一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的()A44% B24% C14% D28%5用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，这三种DNA分子的比例正确的是()6(xx安徽理综，5)甲、乙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甲、乙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甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次7DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG。推测“P”可能是()A胸腺嘧啶 B腺嘌呤C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶题组二基因、DNA和染色体之间的关系8人类第14号染色体信息已破译，总计含87 410 661个碱基对，研究报告称，第14号染色体含有1 050个基因和基因片段。则平均每个基因含有的碱基数为()A83 248 B166 496C1 050 D不能确定9下列关于基因的说法，不正确的是 ()A基因是控制生物性状的DNA的功能单位B基因是DNA的随机片段，与DNA是局部与整体的关系C基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息D一个DNA分子上有许多基因，基因具有多样性10一条染色体含有一个DNA分子，一个DNA中有许多个基因。若该DNA中某个脱氧核苷酸发生了改变，下列各项叙述错误的是()ADNA的分子结构发生了改变BDNA分子所携带的遗传信息可能发生改变CDNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变D该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变11(xx苏州月考)同源染色体上的两个DNA分子大小一般是相同的，那么在这两个DNA分子的同一位置上的基因()A碱基对的排列顺序相同B碱基对的排列顺序不同C可能相同也可能不同D与在染色体上的位置无关题组三应用提升12(实验题)在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。(2)实验材料：突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理DNA主要分布在_，其基本组成单位是_；RNA主要分布在_，其基本组成单位是_。(4)实验步骤第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的_。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到_培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察_。(5)预期结果培养基甲中_；培养基乙中_。(6)实验结论：_。