DNA分子的结构与复制、基因是的本质.ppt

对应学生用书P113 知识梳理一 DNA分子的结构1 DNA双螺旋结构特点 1 两条链反向平行盘旋成双螺旋结构 2 脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 3 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 2 碱基互补配对原则A 腺嘌呤 一定与T 胸腺嘧啶 配对 G 鸟嘌呤 一定与C 胞嘧啶 配对 问题探究1 DNA分子的热稳定性与什么有关 提示 与碱基对的种类有关 如果DNA分子中G C碱基对含量高 热稳定性就高 因为G C之间形成三个氢键 而A T之间只形成两个氢键 二 DNA分子的复制 问题探究2 为什么在细胞有丝分裂的分裂期 核DNA不能复制 提示 在有丝分裂的分裂期 核DNA存在于高度螺旋化的染色体上 不能解旋 三 基因的概念1 基因与DNA的关系 1个DNA上有多个基因 但不是所有片段都是基因 基因是有遗传效应的DNA片段 基因间存在基因间区 2 DNA片段中的遗传信息 碱基排序的多样性决定了DNA分子的多样性 而碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性 这也是遗传物质的特性 问题探究3 基因的载体有哪些 提示 主要是细胞核中的染色体 另外还有线粒体 叶绿体 原核生物的拟核 质粒 病毒的核酸 DNA或RNA 科目三考试科目3实际道路考试技巧 视频教程 科目四考试科目四模拟考试题C1科目四仿真考试 自主检测一 判断题1 DNA分子一条链上相邻的两个脱氧核苷酸中的碱基通过氢链连接 解析 DNA分子两条链之间通过氢键形成碱基对连接 从而形成双螺旋结构 而一条链中的相邻的两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接 一条链中相邻的两个碱基通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 相连接 答案 2 DNA分子结构稳定 其结构不会发生改变 解析 DNA分子结构的稳定性是相对的 在某些条件下 也可发生结构的改变 如高温时解旋 答案 3 减数第一次分裂过程中 非姐妹染色单体发生交叉互换 染色体的形态结构没有改变 因此 DNA的结构也没有发生改变 解析 DNA的空间结构没有改变 但化学结构 脱氧核苷酸的排列顺序 发生了改变 答案 4 DNA的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板 答案 5 DNA复制的原料为四种核苷酸 解析 DNA复制的原料为 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 共四种 答案 6 DNA复制是细胞增殖的物质基础 在细胞周期的分裂期 没有DNA的复制 解析 在细胞周期的分裂期 没有核DNA复制 但还有细胞质DNA的复制 如线粒体DNA的复制 答案 二 选择题7 2011 喀什模拟 如图为DNA分子结构示意图 对该图的描述正确的是 A 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架B 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C 当DNA复制时 的形成需要DNA连接酶D DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 解析 和 相间排列 构成DNA的基本骨架 下方的磷酸基团是一分子核苷酸 的形成需 DNA聚合酶 来催化 答案 D 8 用一个32P标记的噬菌体侵染细菌 若该细菌解体后释放出16个大小 形状一样的噬菌体 则其中含有32P的噬菌体 A 1个B 2个C 15个D 16个 解析 标记了一个噬菌体 等于标记了两个DNA链 由于DNA为半保留复制 各进入两个噬菌体内 以后不管复制多少次 最终都只有2个噬菌体被标记 答案 B 9 2011 日照 下列有关DNA的叙述 正确的是 在人的白细胞中 DNA上含有人的全部遗传信息 同一物种的个体之间的DNA完全相同 DNA是一切生物的遗传物质 一个DNA分子可以控制许多性状 精子中含有的遗传信息量与卵细胞中的遗传信息量相同A B C D 解析 人的白细胞是体细胞 来自于受精卵 故其含有人的全部遗传信息 一个DNA分子含有多个基因 可以控制许多性状 同一物种的不同个体之间的DNA是不同的 一切生物的遗传物质的核酸 而不是DNA 卵细胞中的遗传信息量包括核中DNA和线粒体中的DNA 故其总量比精子多 答案 C 三 非选择题10 2011 烟台 据下图回答 1 该图表示的生理过程是 该过程主要发生在细胞的 部位 2 图中的1 2 3 4 5处碱基分别是 3 假如经过科学家的测定 A链上的一段 M 中的A T C G为2 1 1 3 能不能说明该科学家的测定是错误的 原因是 4 如果以A链的M为模板 复制出的B链碱基比例应该是 解析 本题考查DNA的结构 DNA的半保留复制以及碱基互补配对原则 DNA是双螺旋结构 两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则 即A与T C与G配对 所以DNA分子中A T G C DNA复制是半保留复制 即以DNA的两条母链为模板 根据碱基互补配对原则进行碱基互补配对 所以形成的DNA子链必定与DNA中的一条母链完全相同 新形成的两个DNA分子 与亲代DNA分子完全相同 答案 1 DNA复制细胞核 2 ATCCT 3 不能在单链中不一定A T G C 4 T A G C 2 1 1 3 对应学生用书P114 考点1DNA分子的结构1 DNA分子的组成和结构 1 基本元素组成 C H O N P五种元素 2 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 3 DNA分子的组成层次 4 平面结构 两条脱氧核苷酸长链反向平行 5 DNA双螺旋结构 DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链 按反向平行 指一条链的起点为磷酸 另一条链的起点为脱氧核糖 方式盘绕成双螺旋结构 基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成 中间的碱基严格按碱基互补配对原则 A与T配对 G与C配对 形成碱基对 DNA分子的双螺旋结构及其特点使DNA分子具有相对的稳定性 2 DNA分子的多样性与特异性 1 多样性 碱基对 或脱氧核苷酸对 排列顺序的千变万化 构成了DNA的多样性 2 特异性 每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的 3 与生物多样性的关系 DNA多样性决定 蛋白质多样性体现 生物多样性 典例1 2011 广东模拟 有关DNA分子结构的叙述 正确的是 双选 A DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B DNA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 解析 解答本题的关键是准确识记DNA分子双螺旋结构的主要特点 并能用文字进行阐述 DNA双链上相对应的碱基以氢键连接 单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖 磷酸和脱氧核糖连接起来 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 答案 AD DNA分子的结构模式图信息解读 举一反三1 2011 潍坊 嗜热菌能在55 以上的高温环境中生活 其DNA分子结构上的碱基对比例最可能为 A G C碱基对含量比例相对比较高B A T碱基对含量比例相对比较高C G C碱基对与A T碱基对的含量比例相等D 两种碱基对含量呈任意比例 解析 G C碱基对含3个氢键 结构稳定 若被破坏 需要较多能量 答案 A 2 2011 威海 某DNA分子片段中 胞嘧啶有240个 占全部碱基的30 则该片段中腺嘌呤有 A 240个B 48个C 800个D 160个 解析 在DNA分子中 由于遵循碱基互补配对原则 即A T G C 故当胞嘧啶有240个 占全部碱基的30 时 此片段的碱基数为240 30 800个 腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20 通过计算可求得其分别含有160个 答案 D 解析 DNA分子复制发生在细胞分裂间期 着丝点的分裂发生在细胞有丝分裂后期或者减数第二次分裂后期 二者同时发生 DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成 磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧 构成DNA分子的基本骨架 碱基排列在内侧 两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则 复制时需要DNA聚合酶的作用将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子 答案 B 考点2DNA的半保留复制1 复制场所 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复制 2 复制条件复制除模板 原料 能量 酶外 还需相对稳定的细胞内部条件以保证酶的活性 如 一定的温度 pH等 3 同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制 或DNA分子连续复制的计算规律 已知某一DNA分子用15N标记 0代 将含有该标记DNA分子的细胞 或某种细菌 转移到只含14N的培养基中培养 进行DNA复制 若干代后 其DNA分子数 脱氧核苷酸链数及相关比例如下表 典例2 2010 南京质检 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的培养基中连续复制四次 其结果不可能是 A 含有15N的DNA分子占1 8B 含有14N的DNA分子占7 8C 复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D 复制结果共产生16个DNA分子 解析 由于DNA的复制是半保留复制 经过四次复制形成16个DNA分子 有2个DNA分子中一条链含有15N 另一条链含有14N 其余14个DNA分子两条链全部含有14N 故含15N的为 含14N的为100 该DNA分子中含有胞嘧啶60个 由此计算出含有鸟嘌呤60个 腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个 复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40 24 1 600个 答案 B 1 复制的 精确性 DNA分子之所以能自我复制 取决于DNA的双螺旋结构 它为复制提供了模板 同时 由于碱基具有互补配对的特性 因此能确保复制的完成 2 复制 差错 在复制过程中 脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性 但也可能发生差错即发生碱基对的增添 缺失或改变 基因突变 这种稳定性与可变性的统一 是生物遗传和变异的物质基础和根本原因 3 DNA复制中的相关计算DNA的复制为半保留复制 一个DNA分子复制n次 则有 1 子代DNA分 2 子代脱氧核苷酸 3 消耗的脱氧核苷酸数 若一个亲代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为m 2n 1 个 复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m 2n 1 举一反三1 2011 广州 用15N标记的DNA分子 放入14N培养基中进行复制 当测得含有15N的DNA分子数为12 5 时 该DNA分子的复制次数是 A 1B 2C 3D 4 解析 本题考查DNA的复制特点 DNA复制为半保留复制 含15N的DNA分子在14N培养基中复制n次 则形成2n个DNA 其中含15N的DNA分子占2 2n 已知2 2n 12 5 则n 4 答案 D 2 2011 长沙模拟 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图 据图分析 下列相关叙述错误的是 A 由图示得知 DNA分子复制的方式是半保留复制B DNA解旋酶能使双链DNA解开 且需要消耗ATPC 从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D DNA在复制过程中先全部解旋 后半保留复制 解析 复制过程中边解旋边复制 答案 D 3 2010 北高考改造 科学家以大肠杆菌为实验对象 运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验 实验内容及结果见下表 请分析并回答 1 要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B 必须经过 代培养 且培养液中的 是唯一氮源 2 综合分析本实验的DNA离心结果 第 组结果对得到的结论起到了关键作用 但需把它与第 组和第 组的结果进行比较 才能说明DNA分子的复制方式是 3 分析讨论 若子 代DNA的离心结果为 轻 和 重 两条密度带 则 重带 DNA来自于 据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制 若将子 代DNA双链分开后再离心 其结果是 选填 能 或 不能 判断DNA的复制方式 若在同等条件下将子 代继续培养 子n代DNA离心的结果是 密度带的数量和位置 密度带宽度发生变化的是 带 若某次实验的结果中 子 代DNA的 中带 比以往实验结果的 中带 位置略低 可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为 答案 1 多15NH4Cl 2 312半保留复制 3 B半保留 不能 没有变化轻 15N 考点3基因是有遗传效应的DNA片段1 对基因本质的理解 1 从结构上看 基因是DNA上一个个特定的片段 一个DNA分子上有许多个基因 基因与DNA结构一样 也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的 也是双螺旋结构 基因中脱氧核苷酸 碱基对 的排列顺序代表遗传信息 2 从功能上看基因具有遗传效应 即基因能控制生物的性状 基因是控制生物性状的基本单位 特定的基因决定特定的性状 2 染色体 DNA 基因和脱氧核苷酸的关系 3 基因 染色体 蛋白质 性状的关系4 基因的基本功能 1 遗传信息的传递 发生在传种接代过程中 通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递 2 遗传信息的表达 发生在生物个体发育过程中 是通过转录和翻译控制蛋白质合成过程的 通过遗传信息的表达控制个体发育过程 典例3 2011 江苏南通质检 下列有关染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸的说法 不正确的是 A 在DNA分子结构中 与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基B 基因是具有遗传效应的DNA片段 一个DNA分子上可含有成百上千个基因C 一个基因含有许多个脱氧核苷酸 基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D 染色体是DNA的主要载体 一条染色体上含有1个或2个DNA分子 解析 本题难度中等 考查染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸间的关系 DNA分子中 与脱氧核糖直接连接的一般是2个磷酸基和1个碱基 基因是具有遗传效应的DNA片段 一个DNA上含有很多基因 一个基因是由许多脱氧核苷酸组成的 基因的特异性是由基因中脱氧核苷酸的排列顺序决定的 染色体是DNA的主要载体 染色体上含有染色单体时 染色体数目 DNA数目 1 2 染色体上没有染色单体时 染色体数目 DNA数目 1 1 答案 A 1 DNA上有很多片段 其中有遗传效应的片段才叫基因 没有遗传效应的片段不叫基因 2 对于真核细胞来说 染色体是基因的主要载体 线粒体和叶绿体是基因的次要载体 3 对于原核细胞来说 基因在拟核中的DNA分子或质粒上 DNA是裸露的 并没有与蛋白质一起构成染色体 因此 没有染色体这一载体 4 位于染色体上的基因随染色体传递给子代 其遗传遵循孟德尔遗传定律 5 位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代 是细胞质遗传的基础 举一反三1 2010 苏州四校联考 关于下面概念图的叙述不正确的是 A A是脱氧核糖B G是蛋白质C D在E中的排列顺序代表遗传信息D F的基本组成单位是图中的E 解析 E是F中有遗传效应的片段 F和E的基本单位都是D 答案 D 2 2011 潍坊质检 基因是具有遗传效应的DNA片段 下列哪项不是 遗传效应 的含义 A 能控制一种生物性状的表现B 能控制一种蛋白质的合成C 能决定一种氨基酸的位置D 能转录成一种mRNA 解析 基因概念中 遗传效应 是指控制生物的性状 而基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的 组成蛋白质的氨基酸约有20种 基因不只是决定一种氨基酸的位置 而是决定组成蛋白质的所有氨基酸的位置 答案 C 3 2011 金陵检测 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 解析 基因是有遗传效应的DNA片段 其基本组成单位与DNA相同 即为脱氧核苷酸 脱氧核苷酸共有4种 每个DNA分子上含有很多个基因 每个基因中含有许多个脱氧核苷酸 由题干可知 白眼基因位于染色体上 是细胞核基因 答案 B 2011 山东威海质量检测 某一DNA分子 设为第一代 含有800个碱基对 其中含有腺嘌呤600个 该DNA分子连续复制数次后 共消耗了周围环境中的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个 那么 该DNA分子已经复制到了 A 第4代B 第5代C 第6代D 第7代 解析 本题主要考查DNA分子的半保留复制和DNA分子中有关碱基的计算 每个DNA分子中的G的个数为 800 600 200个 用去了6200个 即增加了31个DNA 2n 1 31 得n 5 复制了5次 为第6代个体 答案 C 错因分析 错选A项或C项的具体分析如下 2011 潍坊模拟 用15N标记精原细胞的一个DNA分子 并供给含14N的原料 则该细胞产生的4个精子中 含14N的有 A 1个B 2个C 3个D 4个 解析 掌握DNA半保留复制及减数分裂的过程和特点是解决本题的关键 精原细胞的一个DNA分子被15N标记 与此DNA所在染色体相配对的另一条染色体上的DNA不含15N 但它们均以14N为原料进行复制 结合DNA半保留复制的特点 子代DNA均含有14N 减数分裂结束后子代DNA均分到4个精子中 形成的4个精子均含14N 2个含15N 答案 D