高中生物一輪復(fù)習(xí)課件：DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)考點(diǎn)

DNA分子的結(jié)構(gòu)1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建者：______________。2．DNA分子的結(jié)構(gòu)層次沃森和克里克3．DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)

_______性：具n個(gè)堿基對(duì)的DNA有4n種堿基對(duì)排列順序。(2)

_______性：每種DNA分子都有其特定的堿基對(duì)排列順序。(3)

_______性：如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變，堿基對(duì)構(gòu)成方式不變等。多樣特異穩(wěn)定

利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，運(yùn)用了構(gòu)建物理模型的方法。(

)(2)DNA分子的X光衍射照片屬于物理模型。(

)(3)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(

)(4)DNA分子中的核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(

)(5)不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值可能相同。(

)×√××√(6)同一生物個(gè)體不同細(xì)胞中DNA分子的(A＋T)/(C＋G)的值不同。(

)(7)DNA分子中相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵或氫鍵相連。(

)(8)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定(

)(9)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)。(

)×√√×1．(必修2P58科學(xué)·技術(shù)·社會(huì))DNA指紋圖譜法的基本操作：從生物樣品中提出DNA(DNA一般都有部分的降解)，可運(yùn)用哪項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)增出DNA片段或完整的基因組DNA？然后將擴(kuò)增出的DNA用合適的哪種酶切割成DNA片段？______________________________________________________________________________________________________________________________。提示：可運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增出DNA片段或完整的基因組DNA。用限制酶將擴(kuò)增出的DNA切割成DNA片段2．解讀兩種DNA結(jié)構(gòu)模型：(1)圖乙是圖甲的簡化形式，其中________是磷酸二酯鍵，③是氫鍵。解旋酶作用于________部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于________部位。(2)圖甲中兩個(gè)相鄰的堿基是怎樣連接的？______________________________________________________________。①③①①氫鍵；②脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖1．DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中各組分之間的關(guān)系2．DNA分子中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)(2)(3)1．下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是

(

)A．DNA分子中含有四種核糖核苷酸B．每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)堿基C．雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的D．雙鏈DNA分子中，A＋T＝G＋C√突破1DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)核心素養(yǎng)生命觀念2．下圖表示DNA分子的片段，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦B．限制酶切斷①②之間的化學(xué)鍵C．復(fù)制時(shí)DNA聚合酶催化形成⑤D．DNA分子中⑥的排序代表遺傳信息√3．若生物體內(nèi)DNA分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，則下列有關(guān)兩個(gè)比值的敘述，不正確的是(

)A．a(chǎn)值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高B．DNA分子一條單鏈及其互補(bǔ)鏈中，a值相同C．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值不同D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，b值等于1突破2DNA分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算核心素養(yǎng)科學(xué)思維√4．下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(

)A．某DNA分子含有500個(gè)堿基，可能的排列方式有4500種B．若質(zhì)粒含有2000個(gè)堿基，則該分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C．某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%，則每條單鏈上的胞嘧啶占25%～50%D．某DNA分子上有胸腺嘧啶312個(gè)，占總堿基的26%，則該DNA分子上有鳥嘌呤288個(gè)√解答有關(guān)堿基計(jì)算題的“三步曲”考點(diǎn)

DNA分子的復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．DNA分子的復(fù)制(1)概念：以____________為模板合成____________的過程。(2)時(shí)間：________________________________________________。親代DNA子代DNA細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期(3)圖解(4)場所：真核生物在_________、_________和_________中；原核生物在_________和細(xì)胞質(zhì)中。(5)特點(diǎn)：___________________________。(6)結(jié)果：形成__________________的DNA分子。(7)意義：DNA分子通過復(fù)制，將____________從親代傳給了子代，從而保持了___________的連續(xù)性。(8)保障：______________________________，為復(fù)制提供了精確的模板；通過__________________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。細(xì)胞核線粒體葉綠體擬核邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制兩個(gè)完全相同遺傳信息DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)[提醒]

半保留復(fù)制為每個(gè)子代DNA分子都保留原DNA的一條鏈。遺傳信息2．基因與DNA的關(guān)系(1)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開始DNA的復(fù)制。(

)(2)單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(

)(3)基因只位于染色體上，所以染色體是基因的載體。(

)(4)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)×√××(5)在人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)(6)在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。(

)(7)DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(

)(8)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子中共含4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(

)√√×√1．(必修2P53旁欄思考)在證明DNA進(jìn)行半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中區(qū)分親代與子代DNA分子的方法是_____________________________________________________________________。2．(必修2P56相關(guān)信息)遺傳物質(zhì)是信息分子的理由：______________________________________________________________________________________________________________。根據(jù)試管中DNA帶所在的位置區(qū)分親代與量子物理學(xué)奠基人子代DNA薛定諤認(rèn)為遺傳是遺傳信息的復(fù)制、傳遞與表達(dá)，遺傳物質(zhì)是一種信息分子3．(析圖建模)真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)如下圖所示：(1)DNA分子復(fù)制是從________起點(diǎn)開始的，但多起點(diǎn)________同時(shí)進(jìn)行。(2)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊________向復(fù)制的。(3)真核生物的這種復(fù)制方式的意義在于________________________。多個(gè)并非雙提高了復(fù)制速率1．DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)分析與影響因素(1)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)分析①實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素示蹤技術(shù)和離心技術(shù)。②實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。a．重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA。b．中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。c．輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。⑤實(shí)驗(yàn)過程⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。(2)影響DNA復(fù)制的外界因素2．DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)為2n，其中：①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個(gè)。②不含親代鏈的DNA分子數(shù)為2n－2個(gè)。③含子代鏈的DNA分子數(shù)為2n個(gè)。(2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條，其中：①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1－2條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個(gè)。②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個(gè)。1.

某研究小組進(jìn)行“探究DNA的復(fù)制過程”的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如右圖所示。其中培養(yǎng)大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示離心管編號(hào)，條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)突破1DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn)核心素養(yǎng)生命觀念、科學(xué)探究A．本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù)B．a(chǎn)管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌是在含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的C．b管的結(jié)果表明該管中的大腸桿菌的DNA都是14N/15N-DNAD．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制√2．下圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使兩條鏈解開B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反C．DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段D．DNA的兩條子鏈都是連續(xù)合成的√3．某雙鏈DNA分子片段，具有a個(gè)堿基對(duì)，其中含有b個(gè)腺嘌呤。下列敘述正確的是(

)A．該片段為一個(gè)基因B．該DNA分子片段中應(yīng)有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C．該DNA分子片段中，堿基的比例是(A＋T)/(C＋G)＝1D．該片段完成n次復(fù)制需要2n×(a－b)個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸突破2DNA分子復(fù)制的相關(guān)計(jì)算核心素養(yǎng)科學(xué)思維√弄清對(duì)DNA復(fù)制過程中“第n次”還是“n次”復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計(jì)算(1)第n次復(fù)制是所有DNA只復(fù)制第n次所需堿基數(shù)目。(2)n次復(fù)制是指由原來的DNA分子復(fù)制n次所需堿基數(shù)目。

1．解旋酶和DNA聚合酶各自的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：前者使氫鍵打開，DNA雙鏈解旋；后者催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，從而形成新的子鏈2．下圖為DNA分子的復(fù)制過程。若發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，形成的兩個(gè)子DNA位置如何，其上面對(duì)應(yīng)片段中基因是否相同，兩個(gè)子DNA將于何時(shí)分開，分別表述為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體，剛復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子DNA分子分別位于兩條姐妹染色單體上，由著絲點(diǎn)相連；其對(duì)應(yīng)片段所含基因在無基因突變等變異情況下應(yīng)完全相同；兩個(gè)子DNA分子將于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)，隨兩條姐妹染色單體的分離而分開，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中[原因分析類]3．蛙的紅細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，是否都能進(jìn)行DNA的復(fù)制過程？說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂，可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，也沒有各種細(xì)胞器，不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制4．將發(fā)生癌變的小腸上皮細(xì)胞用含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時(shí)間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時(shí)間取樣，檢測到被標(biāo)記的癌細(xì)胞比例減少，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：依據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，移到普通培養(yǎng)液中的被標(biāo)記的癌細(xì)胞，隨著細(xì)胞增殖次數(shù)的增加，不被標(biāo)記的癌細(xì)胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標(biāo)記的癌細(xì)胞比例減少5.

已知果蠅的基因組大小為1.8×108bp(b