《高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第6講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2（福建專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第6講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2（福建專版）（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（有關(guān)DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究） 一、 DNA分子結(jié)構(gòu) 1. DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀 (1)每個DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個。 (2) 之間的數(shù)量關(guān)系111。 (3)和之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接。 (4)堿基對之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。 (5)除鏈端外每個脫氧核糖連接著2個磷酸，分別在3號、5號碳原子上相連接。 (6)若堿基對為n，則氫鍵數(shù)為2n3n之間。 2DNA分子特性 (1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。 (2)多樣性：堿基對多種多樣的排列次序。 【友情提醒】若某DNA分子

2、中有n個堿基對，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對數(shù)。 (3)特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。 【例1】 (多選)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是() ADNA分子由4種脫氧核苷酸組成 BDNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C堿基與磷酸基相連接 D磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架 【解析】 DNA雙鏈上相對應(yīng)的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖磷酸脫氧核糖相連，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。 AD 二、DNA中堿基數(shù)量的計算 解題時先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則推知規(guī)律

3、規(guī)律一：DNA雙鏈中的AT，GC，兩條互補(bǔ)鏈的堿基總數(shù)相等，任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和恒等，占堿基總數(shù)的50%，即：AGTCACTG。 【例2】從某生物組織提取DNA進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例為鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，又知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤，問與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的() A26% B24% C14% D11% 【解析】過分析題干條件可知，GC占DNA中全部堿基數(shù)的46%，這一比例關(guān)系在一條鏈上也是存在的。因此H鏈中GCA46%28%74%，T占26%，該比例與另一條鏈中腺嘌呤的比例相等。 A 三、DNA復(fù)制的研究方法、過

4、程和條件 1研究DNA復(fù)制的常用方法 同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記3H、15N、32P，通過離心在試管中形成不同位置。 2DNA復(fù)制的過程 (1)解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。 (2)合成子鏈：以DNA分子的兩條母鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下，利用細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對原則合成互補(bǔ)的子鏈。 (3)形成子代DNA：每條新鏈(子鏈)與其對應(yīng)的模板鏈(母鏈)盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 【友情提醒】子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。 特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引起基

5、因突變。 【例3】 (2010山東)蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是() A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記B 【解析】由于DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，在有放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期后，每個DNA分子中有一條鏈含放射性。繼續(xù)在無放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，由于DNA的半保留復(fù)制，所以子代DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。每條染色單體含一個DNA分子，所以一半的染色

6、單體含放射性。 3關(guān)于DNA復(fù)制的相關(guān)計算歸納如下： (1)DNA分子復(fù)制前后某種堿基數(shù)量的計算： 若某DNA分子含某堿基x個，則該DNA分子進(jìn)行n次復(fù)制，需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)：x(2n1)個；第n次復(fù)制時需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)x2n1個。 (2)一個DNA分子連續(xù)復(fù)制n次后，DNA分子總數(shù)為2n。含原DNA母鏈的有2個，占1/2n1。 【例4】某DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為m，占該DNA分子總堿基數(shù)的比例為q，若此DNA分子連續(xù)復(fù)制n次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為() A(2n1)m Bm(1/2q1) C(2n1)m/2nq D(2n1)

7、m(12q)/2q D【解析】某DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為m，占該DNA分子總堿基數(shù)的比例為q，可得出鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目(m/q2m)/2；因此，此DNA分子連續(xù)復(fù)制n次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(2n1)m(12q)/2q。1遺傳信息、基因、DNA、染色體的關(guān)系(1)特定的基因有特定的遺傳信息(即特定的堿基排列順序)。(2)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(3)1個DNA分子上有許多基因。(4)基因的主要載體是染色體，少量的DNA分布在線粒體、葉綠體等結(jié)構(gòu)中。2染色體的行為變化決定基因的行為變化(1)在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，其上的等位基因分離。(2)在減數(shù)第一次分裂后期，

8、非同源染色體自由組合，其上的非等位基因自由組合。(3)在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換，其上的等位基因交叉互換。 一、理論歸納關(guān)于DNA復(fù)制方式的探究，充分體現(xiàn)了假說演繹法，即在克里克假說的基礎(chǔ)上，通過演繹推理，最終通過實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。1實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌。2實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。3實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。4實(shí)驗(yàn)過程：(見圖)(1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時間為大腸桿菌繁殖

9、一代所需時間)。(4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。5實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(見圖)(1)重帶(密度最大)：15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。(2)中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為1 4N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。6實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與預(yù)期的相符。(見圖)(1)立即取出提取DNA離心全部重帶(15N/15N)。(2)繁殖一代后取出提取DNA離心全部中帶(14N/15N)。(3)繁殖兩代后取出提取DNA離心1/2輕帶、1/2中帶。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制

10、是以半保留方式進(jìn)行的。二、演練(2010北京)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表。續(xù)表請分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過 代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的 是唯一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第 組結(jié)果對得到的結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第組和第 組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是 。(3)分析討論：若子代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于 ，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是 復(fù)制。多15NH4Cl312半保留復(fù)制B半保

11、留若將子代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果 (選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置 ，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是 帶。若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為 。不能沒有變化輕15N【解析】本題考查DNA的半保留復(fù)制及學(xué)生推理能力。若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況是有2個15N/14N DNA，其余全都是14N/14N DNA，所以子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置沒有變化，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是輕帶。1.(2011

12、安徽卷)甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是( ) DA甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行CDNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次【解析】甲圖描述的是DNA復(fù)制，乙圖描述的是DNA轉(zhuǎn)錄。 2.(2011上海)某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上A T G C1 2 3 4。下列表述錯誤的是( )A該DNA分子的一個堿基改變，不一定會引起子代性狀的改變B該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個C該D

13、NA分子中4種堿基的比例為A T G C3 3 7 7D該DNA分子中的堿基排列方式共有4200種B3.(2011海南)關(guān)于核酸生物合成的敘述，錯誤的是( )ADNA的復(fù)制需要消耗能量BRNA分子可作為DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在細(xì)胞核中合成D真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期D4.(2011廈門模擬)關(guān)于DNA分子的說法，正確的是( )A脫氧核苷酸的排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架BDNA分子的特異性表現(xiàn)在四種脫氧核苷酸的比例C若DNA分子中A有P個，占全部堿基的n/m，則G的個數(shù)為P(m/2n1)個D把DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分

14、子占3/4C【解析】脫氧核苷酸的排列順序代表的是遺傳信息，而DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連結(jié)形成的。DNA分子的特異性表現(xiàn)在不同生物有特定的脫氧核苷酸的排列順序。把DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占100%。5.關(guān)于核酸的敘述，正確的是( )A只有細(xì)胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)BDNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的C分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同D用甲基綠和吡羅紅混合染色SARS病毒可觀察到DNA和RNA的分布B6.(2010廣東) 下列敘述正確的是( )ADNA 是蛋白質(zhì)合成的直接模板B

15、每種氨基酸僅由一種密碼子編碼CDNA 復(fù)制就是基因表達(dá)的過程DDNA是主要的遺傳物質(zhì) D【解析】本題考查學(xué)生的理解能力。蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA；一種氨基酸可由一種或多種密碼子編碼；基因具有兩個基本功能，即復(fù)制和表達(dá)；基因的復(fù)制是以DNA為基本單位進(jìn)行的，基因的表達(dá)分為轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程；由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。7.下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖，請根據(jù)圖示過程，回答問題：(1)由圖示得知，1個DNA分子復(fù)制出乙、丙2個DNA分子，其方式是 。(2)DNA解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要細(xì)胞提供 。除了圖中所示酶外，丙DNA分子的合成還需要

16、酶。半保留復(fù)制能量(ATP)DNA連接(3)從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向 。(4)細(xì)胞中DNA復(fù)制的場所有 ；在復(fù)制完成后，乙、丙分開的時期為 。(5)若一個卵原細(xì)胞的一條染色體上的珠蛋白基因在復(fù)制時，一條脫氧核苷酸鏈中一個A替換成T，則由該卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶該突變基因的概率是 。相反細(xì)胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期1/4【解析】圖示能反映出DNA分子復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制過程是邊解旋邊復(fù)制。解旋是在酶的作用下，DNA雙螺旋鏈間堿基對氫鍵斷裂的過程，需要ATP供能。DNA的復(fù)制是多起點(diǎn)的，各片段的復(fù)制必須有小片段的RNA作為引物，在DNA聚合酶的作用下以四種脫氧核苷酸為原料進(jìn)行，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行。新合成的小片段DNA間需要DNA連接酶將其連接成一條DNA鏈。真核細(xì)胞的葉綠體和線粒體中的DNA也能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。子代DNA分子隨姐妹染色單體分開而分開。