2019-2020年高二生物 DNA的结构和复制导学案 苏教版 .doc

2019-2020年高二生物 DNA的结构和复制导学案 苏教版【重难点突破】DNA的结构和复制1化学组成DNA分子的基本组成单位为脱氧核苷酸，因碱基种类的不同，脱氧核苷酸共有4种。2空间结构规则的双螺旋结构（1）DNA分子由两条链组成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；（2）其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基对排列在内侧；（3）两链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且具有如下配对规律：腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对、鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。 3DNA结构特点主要表现在以下几方面：（1）DNA分子的多样性构成DNA的脱氧核苷酸虽只有四种，配对方式仅两种，但其数目却可以成千上万，最重要的是形成的碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。例如，某DNA分子有10个碱基对，那么4种碱基的排列顺序有410=1 048 576种。（2）DNA分子的特异性DNA分子上脱氧核苷酸排列顺序代表了遗传信息。特定的顺序决定了特定的遗传信息。这就是DNA分子的特异性。典题演示1（原创）某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（）A330 B660 C990 D1320解析：，而。该分子含有个。A+T=34%，A=T=17%，C=G=33%，DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为500233%（1+2）=990。答案：C知识拓展 不同DNA分子结构的相对稳定性的比较DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，这种顺序稳定不变。碱基对之间有氢键相连。碱基与脱氧核糖之间也能形成氢键而使两条链发生螺旋状扭曲。DNA分子中氢键越多，打开碱基对所能量就越多。DNA分子的结构就越稳定。变式训练1 （xx江苏大联考）下图为DNA分子结构示意图，该图的描述正确是（）A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，DNA连接酶催化的形成DDNA分子中依次代表A、G、C、T解析：本题主要考查的是DNA分子结构的相关知识。掌握DNA分子结构弄清各个符号的含义是本题的解题突破口。解析过程：分别代表磷酸、脱氧核糖、含氮碱基、氢键、A、G、C、T。磷酸和脱氧核糖交替排列，构成DNA分子基本骨架；不能构成同一个脱氧核苷酸。DNA连接酶催化的是磷酸二酯键，不是氢键。答案：D重难点二 碱基互补配对原则及应用碱基互补配对原则：在双链DNA分子中，两条链的碱基通过AT、GC的配对原则互补配对，因此双链DNA一条链中A的数目一定等于另一条链上T的数目，一条链中G的数目一定等于另一条链上C的数目，反之亦然。典题演示2 （xx苏、锡、常、镇二模）某双链DNA分子中，AT占全部碱基的40，在其中的一条链中C占该链碱基的20，另一条链中C的含量为（）A20 B40 C50 D80解析：本题主要考查的是DNA分子结构中的碱基计算。依题意AT=40，可推知G+C=60%。又知一条链中C=20%，可推知另一条链中G=20%，因此C=60%-20%=40%。答案：B方法指导 DNA分子中碱基数量的规律(在双链DNA中)规律一 互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。规律二 两不互补的碱基和的比值相等，即1。规律三 任意两个不互补的碱基和占总碱基数的50，即嘌呤之和嘧啶之和总碱基数50，A+GT+CA+CT+G(A+T+C+G)50。规律四 两条链中碱基比值关系一条链中另一条链中DNA双链中A+T/G+CKKKA+C/T+GK1/K1变式训练2 （xx苏、锡、常、镇三模）某DNA分子中，GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（）A32.9和17.l B31.3和18.7 C18.7和31.3 D17.l和32.9解析：本题主要考查的是DNA分子结构中的复杂碱基计算。由于DNA分子中（GC）之和在整体中的比例与两链及单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中GC35.8%，又因T与C各占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%18.7%。所以其互补链中T和C应与该链中A与G相等。答案：B重难点三 DNA分子的复制1概念：DNA分子的复制是指以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA分子的过程2场所：DNA复制的主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也进行DNA的复制。3时期：有丝分裂的间期和减数第一次次分裂的间期4复制的结构基础：规则的双螺旋结构提供精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证复制的准确进行5过程（1）解旋：在解旋酶的作用下，碱基对之间的氢键断裂，两条链解开合成子链（2）复制：在有关酶的催化作用下，在ATP的作用下，以解开的每一段母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则合成互补子链，子代DNA分子形成：每条新链与其互补的模板链盘绕成双螺旋结构，一个亲代DNA分子形成两个完全一样的子代DNA分子6特点：一是边解旋边复制；二是半保留复制。7意义：通过DNA分子的复制把亲代的遗传信息传递给子代8DNA复制的准确性（1）一般情况下，DNA能准确地进行复制，其原因有二：一是因为DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；二是因为DNA具有碱基互补配对的能力，能够使复制准确无误地进行。（2）在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变。9.DNA分子半保留复制图解：典题演示3 （原创）下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析：DNA通过一次复制后产生两个DNA分子，复制的特点是边解旋边复制，半保留复制。复制需要的酶为聚合酶。答案：A知识拓展: 半保留复制相关计算1DNA分子复制的特点是半保留复制，即一个DNA分子复制成的两个子代DNA分子中各有一条链是原来的母链，而另一条链是与母链互补的新链。2如果对亲代DNA分子用N15标记，然后在N15不含（与前面一字调换）的环境中让其复制：不管复制多少次，总有两个DNA分子含有N15，总有两条链含有N15。DNA复制过程中需要相应的碱基，相关数量与原亲代DNA分子存在着一定关系：亲代DNA分子A有个，复制代后，DNA分子数为2个，则总共需要A、T碱基（21）个。世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中的DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸占全部链之比含15N分子含14N15N杂种分子含14N的分子含15N的链含14N的链01全部在下部12112全部在中部141/21/2241/2中部，1/2上部1/21/281/43/4381/4中部，3/4上部1/43/4161/87/8n2n2/2n中部，1-2/2n上部2/2n1-2/2n2n+11/2n1-1/2n变式训练3 （xx年江苏高考卷）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速率解析：本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。答案：A【问题思考】问题1、DNA的结构是如何体现出其稳定性、多样性和特异性的？问题2、试一试用图解法表示减数分裂过程中，基因的复制与分配过程。【总结提升】细胞减数分裂与DNA半保留复制间关系图析：