高三生物一輪復(fù)習(xí) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 學(xué)案

1、志之難也，不在勝人，在自勝第二章 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制（預(yù)習(xí)案）【預(yù)習(xí)目標(biāo)】 1.能夠準(zhǔn)確描述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。 2.能夠準(zhǔn)確簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過(guò)程、特點(diǎn)和意義。【知識(shí)梳理】一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是哪位科學(xué)家提出來(lái)的？他們構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程中主要利用了哪些科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)和成果？ 2.DNA分子的組成和結(jié)構(gòu)3、DNA分子的特性（1）穩(wěn)定性：DNA中_交替連接的方式不變，兩條鏈間_的方式不變。（2）多樣性：DNA分子中_多種多樣。（3）特異性：每種DNA有區(qū)別于其他DNA的特定的_。二、DNA分子的復(fù)制DNA復(fù)制的時(shí)間DNA復(fù)制的場(chǎng)所DNA復(fù)制的條

2、件模板原料能量酶DNA復(fù)制的過(guò)程(畫(huà)圖說(shuō)明)DNA復(fù)制的特點(diǎn)DNA復(fù)制的意義【判斷正誤】1、富蘭克林和威爾金斯對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也做出了巨大的貢獻(xiàn)。（ ）2、雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的。（ ）3、沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)。（ ）4、DNA有氫鍵，RNA沒(méi)有氫鍵。（ ）5、HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸。（ ）6、DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接。（ ）7、植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。（ ）8、DNA復(fù)制需要消耗能量。（ ）9、核酸生物大部分核酸在細(xì)胞核中合成。（ ）10、DNA的復(fù)制就是基因表達(dá)的過(guò)程。

3、（ ）11、真核生物DNA復(fù)制過(guò)程需要解旋酶。（ ）第二章 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制（課堂案）【考綱要求】1. DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 2. DNA分子的復(fù)制 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 通過(guò)完成歸納總結(jié)和變式訓(xùn)練，學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡明DNA分子的組成和結(jié)構(gòu)。2. 通過(guò)演繹推理DNA的復(fù)制的假說(shuō)和歸納總結(jié)，學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解DNA分子的半保留復(fù)制，準(zhǔn)確描繪DNA的復(fù)制的過(guò)程、特點(diǎn)和意義。3. 通過(guò)學(xué)生計(jì)算和歸納總結(jié)，學(xué)生能夠準(zhǔn)確掌握DNA分子的相關(guān)計(jì)算。【考點(diǎn)探究】考點(diǎn)一 DNA分子的結(jié)構(gòu)【考題引領(lǐng)】1(2014·全國(guó)卷)關(guān)于核酸的敘述，錯(cuò)誤的是 ( )A細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有RNA聚合酶

4、的參與B植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C雙鏈DNA分子中一條鏈上磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的D用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布2(2013·全國(guó)卷)關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是 ( )A.DNA有氫鍵，RNA沒(méi)有氫鍵 B.一種病毒同時(shí)含有DNA和RNAC.原核細(xì)胞中既有DNA，也有RNA D.葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA【歸納總結(jié)】1. 數(shù)量關(guān)系a：每個(gè)DNA分子片段中，游離磷酸基團(tuán)有 _ 個(gè)b：多數(shù)磷酸連接 個(gè)脫氧核糖，多數(shù)脫氧核糖連接 個(gè)磷酸。 c：脫氧核糖數(shù)=_=_ d：AT對(duì)有 個(gè)氫鍵，GC對(duì)有 個(gè)氫鍵2、位置關(guān)系a：?jiǎn)捂溨邢噜?/p>

5、堿基間通過(guò)_連接 b：互補(bǔ)鏈中相鄰堿基間通過(guò) 相連【思考討論】 DNA中磷酸二酯鍵的形成和斷裂與哪些酶有關(guān)，如何使氫鍵斷裂？ 【變式訓(xùn)練】1下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中5的名稱(chēng)是 ，1、2、9能否構(gòu)成DNA的基本單位？ 。(2)DNA分子中 代表了遺傳信息。(3)圖中8表示的是 。 (4)由于解旋酶的作用使 斷裂，兩條扭成螺旋的雙鏈解開(kāi)。(5)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是 ()A.脫氧核糖、核糖和磷酸 B.脫氧核糖、堿基和磷酸C.脫氧核糖核苷酸 D.核糖核苷酸、堿基和磷酸 考點(diǎn)二 DNA的復(fù)制1. DNA復(fù)制方式的探究DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)按全保留復(fù)制演

6、繹推理按半保留復(fù)制演繹推理DNA的模式圖標(biāo)志離心后DNA的位置DNA的模式圖標(biāo)志離心后DNA的位置親代子一代子二代【思考討論】總結(jié)在高中教材哪些實(shí)驗(yàn)中用到了同位素標(biāo)記法 ？【變式訓(xùn)練】2. 下列有關(guān)同位素標(biāo)記法的敘述，不正確的是 （）A用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，能說(shuō)明噬菌體的蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞B用14C標(biāo)記的CO2研究光合作用暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑C用H218O長(zhǎng)期澆灌綠色植物，其釋放的氧氣不含18OD用15N標(biāo)記的脫氧核苷酸培養(yǎng)大腸桿菌，繁殖的后代都會(huì)有15N2. DNA分子復(fù)制的過(guò)程【考題引領(lǐng)】3. 甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過(guò)程，下列敘述正確的是A甲、乙所示過(guò)程通過(guò)半保留方式

7、進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B甲所示過(guò)程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行CDNA分子解旋時(shí)，甲所示過(guò)程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過(guò)程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次【歸納總結(jié)】1. 真核生物、原核生物、病毒的DNA復(fù)制場(chǎng)所各是什么？ 2. 一般情況下，DNA分子準(zhǔn)確復(fù)制的原因？3、DNA復(fù)制能否在體外進(jìn)行，需要什么條件？ 【變式訓(xùn)練】3. 下列甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈，將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。(1) 從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是_。(2) DNA分子的基本骨架由_交替連接而成；DNA分子兩條鏈上的堿基通過(guò)_連接成堿基對(duì)，并

8、且遵循_原則。(3) 甲圖中，A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶，其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是_酶，B是_酶。(4)甲圖所示過(guò)程在綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所有_?？键c(diǎn)三 有關(guān)DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算【考題引領(lǐng)】4. 細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中 ()AG的含量為30% BU的含量為30% C嘌呤含量為50% D嘧啶含量為40%【歸納總結(jié)】已知DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)： 個(gè)。含15N的DNA分子數(shù)是 個(gè)，只含15N的DN

9、A分子數(shù)是 個(gè)。含14N的DNA分子數(shù)為 個(gè)，只含14N的DNA分子數(shù)為 個(gè)。(2)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)： 條。含15N的鏈?zhǔn)?條。含14N的鏈?zhǔn)?條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)。若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為 個(gè)。若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為 個(gè)。【變式訓(xùn)練】4. 用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果不可能是 ( )A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA分子占7/8 C復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生

10、16個(gè)DNA分子【課堂小結(jié)】【提升訓(xùn)練】1.某生物體內(nèi)的嘌呤堿基占總數(shù)的44%，嘧啶堿基占總數(shù)的56%，該生物不可能是()A.T2噬菌體B.煙草花葉病毒 C.大腸桿菌 D.酵母菌和人2. 關(guān)于下圖所示DNA分子的說(shuō)法，正確的是()A限制酶作用于部位，DNA連接酶作用于部位 B該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類(lèi)和的比例上C若該DNA中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m>2n)，則G的個(gè)數(shù)為pm/2npD把該DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA占3/43. 某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在D

11、NA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是C4.讓細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖中為可能的結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.子一代DNA應(yīng)為 B.子二代DNA應(yīng)為 C.子三代DNA應(yīng)為 D.親代的DNA應(yīng)為5.(2015·上海模擬)用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶30個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果可能是()A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8C.消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸300個(gè) D.該DNA

12、分子中的脫氧核苷酸排列順序最多有2100種6.(2015·蘭州模擬)用15N標(biāo)記精原細(xì)胞的一個(gè)DNA分子，并供給含14N的原料。則該細(xì)胞產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含14N的有() A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)7.(2015·益陽(yáng)模擬)某基因(14N)含有3 000個(gè)堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過(guò)的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分析正確的是()A.X層全部是僅含14N的基因 B.W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶6 300個(gè)C.X層中含有的氫鍵

13、數(shù)是Y層的1/3 D.W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是148、(2014·潮州檢測(cè))如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制BDNA解旋酶能使雙鏈DNA解開(kāi)，但需要消耗ATPC從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向是相反的DDNA復(fù)制過(guò)程中是先完全解旋，再半保留復(fù)制9.如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有堿基5 000對(duì)，A+T占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是()A.復(fù)制時(shí)作用于處的酶為限制酶 B.復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9 900個(gè)C.處指的是腺嘌呤核

14、糖核苷酸 D.子代中含15N的DNA分子占3410.用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，請(qǐng)問(wèn)最快在第幾次細(xì)胞分裂的后期，細(xì)胞中只能找到1條被32P標(biāo)記的染色體()A.2B.3C.9D.1911.(2015·孝感模擬)關(guān)于DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述中，正確的有幾項(xiàng)()1個(gè)含有n個(gè)腺嘌呤的第一代DNA分子復(fù)制到第n代，需要腺嘌呤脫氧核苷酸(2n-1)×n個(gè)在一個(gè)雙鏈DNA分子中，G+C占?jí)A基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M%細(xì)胞內(nèi)全部DNA被32P標(biāo)記后在不含32P的環(huán)境中進(jìn)行連

15、續(xù)有絲分裂，第2次分裂的每個(gè)子細(xì)胞染色體均有一半有標(biāo)記DNA雙鏈被32P標(biāo)記后，復(fù)制n次，子代DNA中有標(biāo)記的占1/2nA.B.C.D.12. BrdU能替代T與A配對(duì)，而滲入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用姬姆薩染料染色時(shí)，不含BrdU的鏈為深藍(lán)色，含BrdU的鏈為淺藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，圖ac依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細(xì)胞分裂中期，來(lái)自1條染色體的各染色體的顯色情況(陰影表示深藍(lán)色，非陰影為淺藍(lán)色)。有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( ) A1個(gè)DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上 Bb圖每條染色體均有1個(gè)DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdUCc圖中有2條

16、染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdUD若再進(jìn)行分裂，第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍(lán)色13. 20世紀(jì)90年代，Cuenoud等發(fā)現(xiàn)DNA也有催化活性。他們根據(jù)共有序列設(shè)計(jì)并合成了由47個(gè)核苷酸組成的單鏈DNAE47，它可以催化兩個(gè)DNA片段之間的連接。下列有關(guān)敘述正確 的是 A在DNAE47中，嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等B在DNAE47中，每個(gè)脫氧核糖上均連有一個(gè)磷酸和一個(gè)含N堿基CDNA也有酶催化活性DDNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的14.(2012·山東)假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這

17、個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的是A.該過(guò)程至少需要3×105個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細(xì)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149 D.該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變15. 如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過(guò)程(圖乙)，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由_和_(填序號(hào))交替排列構(gòu)成為_(kāi)。(2)圖乙為_(kāi)過(guò)程，發(fā)生的時(shí)期為_(kāi)。從圖示可看出，該過(guò)程是從_起點(diǎn)開(kāi)始復(fù)制的，從而_復(fù)制速率；圖中所示的酶為_(kāi)酶，作用于圖甲中的_(填序號(hào))。(3)5BrU(5溴尿

18、嘧啶)既可以與A配對(duì)，又可以與C配對(duì)。將一個(gè)正常的具有分裂能力的細(xì)胞，接種到含有A、G、C、T、5BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，至少需要經(jīng)過(guò)_次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從TA到CG的替換。答案：(1)  胞嘧啶脫氧核苷酸 (2)DNA復(fù)制 細(xì)胞核 有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期 多個(gè) DNA解旋  (3)316. 在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對(duì)照)；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離