《高考生物總復(fù)習 第三單元 第二講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物總復(fù)習 第三單元 第二講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2（70頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三單元基因的本質(zhì)與表達第三單元基因的本質(zhì)與表達第二講第二講DNADNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因是有遺傳分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的效應(yīng)的DNADNA片段片段必修二知識內(nèi)容知識內(nèi)容考綱要求考綱要求(1)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點分子結(jié)構(gòu)的主要特點(2)基因的概念基因的概念(3)DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制知識點一：DNA分子的結(jié)構(gòu)1DNA分子的結(jié)構(gòu)層次(1)五種元素： 。(2)四種堿基： ，相對應(yīng)四種脫氧核苷酸。(3)三種物質(zhì)： 、 、 。(4)兩條鏈：兩條 的脫氧核苷酸鏈。(5)一種結(jié)構(gòu)：規(guī)則的 結(jié)構(gòu)。C、H、O、N、PA、T、G、C磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖堿基堿基反向平行反向平行雙螺旋雙螺旋
2、2判斷正誤(1)DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。( )(2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。( )(3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。( )(4)DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則，即AU，GC。( )1.不同脫氧核苷酸的差別體現(xiàn)在哪里？提示：堿基的種類不同。1空間結(jié)構(gòu)分析分類分類主鏈主鏈內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)構(gòu)成方式構(gòu)成方式磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則盤旋成主鏈呈反向平行，有規(guī)則盤旋成雙螺旋雙螺旋主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對，對主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對，對應(yīng)堿基之間互補應(yīng)堿基之間互補(AT，GC
3、)配對，配對，堿基平面之間平行堿基平面之間平行動態(tài)變化動態(tài)變化相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定堿基比率和堿基序列可變堿基比率和堿基序列可變模型圖解模型圖解1下列能正確表示DNA片段的示意圖是() 解析：DNA通常為雙鏈結(jié)構(gòu)，由含有A、T、C、G四種堿基的脫氧核苷酸組成。A與T配對，之間有兩個氫鍵；G與C配對，之間有三個氫鍵。DNA分子的兩條鏈反向平行。答案：DADNA解旋酶作用于部位B處的堿基缺失不會導致染色體結(jié)構(gòu)的變異C把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N的DNA占75%D該DNA的特異性表現(xiàn)在(AT)/(GC)的比例及其排列順序上解析：將DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中進行復(fù)制，其子代
4、DNA分子中都含有15N。答案：C知識點二：DNA的復(fù)制、基因的本質(zhì)1DNA分子的復(fù)制時間時間 間期和間期和 間期間期場所場所主要發(fā)生在主要發(fā)生在 中中條件條件模板：模板： 原料：游離的原料：游離的4種種 能能量：量： 酶：酶： 等等原則原則堿基互補配對原則堿基互補配對原則過程過程解旋解旋合成合成 子鏈子鏈形成子代形成子代DNA分子分子特點特點 復(fù)制復(fù)制結(jié)果結(jié)果1個個DNA分子分子2個子代個子代DNA分子分子意義意義確保了親子代之間確保了親子代之間 的連續(xù)性的連續(xù)性有絲分裂的有絲分裂的減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂細胞核細胞核DNA的兩條鏈的兩條鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸ATP解旋酶、解旋酶、DNA
5、聚合酶聚合酶互補互補邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制半保留半保留遺傳信息遺傳信息2.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段判斷正誤(1)構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等。( )(2)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。( )(3)不同DNA分子攜帶遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同。( )(4)DNA的多樣性主要取決于堿基排列順序的多樣性。( ) 2.細胞核是真核細胞DNA復(fù)制的唯一場所嗎？噬菌體的DNA復(fù)制在何處進行？提示：不是。真核細胞DNA復(fù)制的場所除細胞核外還包括線粒體、葉綠體；噬菌體的DNA復(fù)制場所在其寄主細胞即大腸桿菌中進行。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)：若一個親代DNA分子含有某種脫氧核
6、苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸為m(2n1)個。復(fù)制第n次所需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1。2說明基因與DNA關(guān)系的實例項目項目實例實例可說明的情況可說明的情況實例實例1大腸桿菌一個大腸桿菌一個DNA分子上含有多個基因分子上含有多個基因基因位于基因位于DNA分子上或基因是一小分子上或基因是一小段段DNA實例實例2把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒有的熒光了以前沒有的熒光基因有遺傳效應(yīng)；它可以獨立起作基因有遺傳效應(yīng)；它可以獨立起作用用實例實例3人體中構(gòu)成基因的堿基對組成比較少，不超過全部人體中構(gòu)成基因的堿基對組成比較少，不超過
7、全部堿基總數(shù)的堿基總數(shù)的2%基因是一段基因是一段DNA，但是任一段，但是任一段DNA不一定是基因不一定是基因項目項目實例實例可說明的情況可說明的情況實例實例4沒有沒有HMGIC基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有基因，就沒有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)基因就有肥胖表現(xiàn)基因具有特定的遺傳效應(yīng)基因具有特定的遺傳效應(yīng)結(jié)論結(jié)論基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位；每個片段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位；每個DNA分子分子上有許多個基因上有許多個基因3.染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系 RNA病毒的基因應(yīng)為RNA分子有遺傳效應(yīng)的片段，因此，嚴格
8、地講，基因應(yīng)為“有遺傳效應(yīng)”的核酸片段。AA是脫氧核糖BG是蛋白質(zhì)CD在E中的排列順序代表遺傳信息DF的基本組成單位是圖中的E解析：E是F中有遺傳效應(yīng)的片段，F(xiàn)和E的基本單位都是D。答案：D4(2013泰安質(zhì)檢)把用15N標記的某精原細胞培養(yǎng)在含14N的特殊培養(yǎng)液中，在四分體時期每條染色體的狀況是()A兩條染色單體均含15NB一條染色單體含15N，另一條染色單體含14N而不含15NC兩條染色單體均不含15ND一條染色單體只含15N，另一條染色單體只含14N解析：把用15N標記的某精原細胞培養(yǎng)在含14N的特殊培養(yǎng)液中，由于染色體的復(fù)制，構(gòu)成染色單體的DNA的兩條單鏈中一條含有15N，一條含有14
9、N，所以在四分體時期每條染色體的染色單體都含有15N。答案：A (2012山東高考)假設(shè)一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是A該過程至少需要3105個鳥嘌呤脫氧核苷酸B噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等C含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1 49D該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變解析：本題主要考查了噬菌體侵染細菌過程的相關(guān)知識以及DNA分子的有關(guān)計算。首先計算得出一個噬菌體DNA中鳥嘌呤脫氧核苷酸占30%，其數(shù)量是5 000230%3 00
10、0個，由一個噬菌體增殖為100個噬菌體，至少需要3 000(1001)2.97105個鳥嘌呤脫氧核苷酸，A錯誤；噬菌體侵染細菌的過程中，需要細菌提供原料、能量、酶等條件，但模板是由噬菌體提供的，B錯誤；根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點可知釋放出的100個子代噬菌體中含有32P與只含31P的子代噬菌體分別是2個、98個，比例為1 49，C正確；DNA發(fā)生突變，其控制的性狀不一定發(fā)生改變，D錯誤。答案：C1.DNA分子的特點(1)穩(wěn)定性：指DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。(2)多樣性多樣性的原因：構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種，配對方式只有2種，但是組成DNA分子的堿基對的數(shù)量、比例和排列順序多種多樣。
11、(3)特異性：每個特定的DNA分子中特定的堿基對排列順序就構(gòu)成了DNA分子的特異性。2影響DNA復(fù)制的外界條件3DNA復(fù)制的準確性一般情況下，DNA能準確地進行復(fù)制。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，引起基因突變。A都能復(fù)制、分離和傳遞，且三者行為一致B三者都是生物細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的存在形式C每條染色體上含有1個或2個DNA分子，DNA分子上含有多個基因D在生物的細胞核遺傳中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為解析：在有染色體的生物體中，DNA是遺傳物質(zhì)，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，而基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。答案：B 基因的功能(1)儲存遺傳信息：
12、遺傳信息蘊含在DNA分子的脫氧核苷酸上。(2)傳遞遺傳信息基因中的遺傳信息在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期隨DNA分子的復(fù)制而得以復(fù)制，再隨細胞分裂而進入子細胞中去，這樣就將親代細胞中的遺傳信息傳遞到子代細胞或者通過減數(shù)分裂和受精作用將遺傳信息傳遞給下一代，基因中的遺傳信息就這樣一代一代地傳遞下去。(3)表達遺傳信息基因中的遺傳信息在后代的個體發(fā)育中又以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，導致后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。這一過程叫遺傳信息的表達，如圖。DNA復(fù)制方式的實驗探究關(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，最終通過實驗得以驗證。1實驗材
13、料：大腸桿菌。2實驗方法：放射性同位素標記技術(shù)和離心技術(shù)。3實驗假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。4實驗過程：(見圖)(1)大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標記的普通培養(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一代所需時間)。(4)將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA位置。 5實驗預(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標記的子代雙鏈DNA(
14、15N/14N)。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。6實驗結(jié)果：與預(yù)期的相符。 DNA的復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。 實驗步驟：a在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。b在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。c將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置
15、上。實驗預(yù)測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。(2)如果子代只有一條中密度帶，則可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定：若子代可以分出_和_，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_。解析：從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得
16、到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。答案：(1)輕(14N/14N)重(15N/15N)半保留復(fù)制和分散復(fù)制(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制 1(2012福建高考)雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA的合成，且遵循堿基互補配對原則。DNA合成時，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板，胸腺
17、嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸。則以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有()A2種B3種C4種 D5種解析：此題考查DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基A與T、G與C分別形成堿基對，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸(假定用T表示)應(yīng)與A配對形成氫鍵。故堿基序列為GTACATACATG的單鏈模板在正常脫氧核苷酸環(huán)境中會生成如下雙鏈DNA分子：G T A C A T A C A T GC A T G T A T G T A C 雙脫氧核苷酸會使子鏈合成終止，因此當DNA復(fù)制時若加入胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸(T)，可能會在位置替換堿基T而形成4種異常DNA片段，故可形成5種DNA分子。答案：D2(
18、2011海南高考)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胞核中合成D真核細胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期解析：真核細胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期；DNA的復(fù)制需要消耗能量；可以RNA分子為模板通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA分子；真核生物的大部分核酸在細胞核中合成，少數(shù)核酸在某些細胞器(如葉綠體、線粒體)中合成。答案：D3(2011上海高考改編)某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上ATGC1234。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
19、兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個C該DNA分子中4種堿基的比例為ATGC3377D該DNA分子中的堿基排列方式代表遺傳信息解析：DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有2003/1060個。該DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為：360180個；DNA分子另一條鏈中A T G C2 1 4 3，故該DNA分子中4種堿基比例為：A T G C3 3 7 7；該DNA分子中的堿基排列方式代表遺傳信息。答案：B4(2011上海高考)在一個細胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在()A兩條DNA母鏈之間BDNA子鏈與其互補的母鏈之間C兩條DNA子鏈之間DDNA子鏈與其非互補母鏈之間解析：
20、在DNA復(fù)制時，首先是構(gòu)成DNA的兩條母鏈解旋，然后以分開的兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈。答案：A5(2010北京高考)科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。組別組別1組組2組組3組組4組組培養(yǎng)液中唯一氮源培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)繁殖代數(shù)多代多代多代多代一代一代兩代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子的子代代B的子的子代代操作操作提取提取DNA并離心并離心組別組別1組組2組組3組組4組組離心結(jié)果離心結(jié)果僅為輕帶僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶僅為重
21、帶(15N/15N)僅為中帶僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶輕帶(14N/14N) 1/2中中帶帶(15N/14N)請分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過_代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的_是唯一氮源。(2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第_組結(jié)果對得到結(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。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。
22、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_，放射性強度發(fā)生變化的是_帶。若某次實驗的結(jié)果中，子代DNA的“中帶”比以往實驗結(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_。解析：本題以實驗形勢考查DNA的復(fù)制方式，同時考查學生的實驗分析能力，以及對知識的理解和應(yīng)用能力，此考點幾乎每年都有考查。(1)據(jù)表DNA在15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代，可得到大腸桿菌B。(2)若證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，則需證明后代DNA的兩條鏈，一條鏈是原來的，另一條鏈是新合成的，第3組結(jié)果與第1組、第2組的結(jié)果對比可以證實。 (3)“輕”DNA為
23、14N/14N DNA，“重”DNA為15N/15N DNA，據(jù)表，“重帶”DNA來自于B代。的結(jié)果是后代DNA的兩條鏈或全是原來的，或全是新合成的，說明DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制。將子代DNA雙鏈分開后再離心，無法判斷后代DNA的兩條鏈的來源，不能判斷DNA的復(fù)制方式。 將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況是有2個為15N/14N DNA，其余全部為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，放射性強度發(fā)生變化的是輕帶。“中帶”為15N/14N DNA，“中帶”略寬，說明新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為15N。答案：(1)多15N/15NH4Cl(2)312半保留復(fù)制(3)B半保留不能沒有變化輕15N
高考生物總復(fù)習 第三單元 第二講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2
