《2020年高考生物一轮复习 第6单元 遗传的物质基础 第19讲 DNA分子的结构、复制以及基因的本质学案（含解析）（必修2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考生物一轮复习 第6单元 遗传的物质基础 第19讲 DNA分子的结构、复制以及基因的本质学案（含解析）（必修2）（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第19讲DNA分子的结构、复制以及基因的本质考纲明细1.DNA分子结构的主要特点()2.DNA分子的复制()3.基因的概念()考点1DNA分子的结构及相关计算1DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。2DNA双螺旋结构的形成3DNA的双螺旋结构(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A=T(两个氢键)、GC(三个氢键)。深挖教材(1)DNA分子都是双链结构吗？提示并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。(2)DNA分子都
2、是“链状”的吗？提示目前发现链状的DNA存在于真核细胞的细胞核中，并与蛋白质结合组成染色体，而细胞器(线粒体、叶绿体)DNA、原核细胞中的DNA以及病毒DNA均为环状。4DNA分子结构特点(必修2 P48旁栏思考T1)沃森和克里克在构建模型过程中，利用他人的经验和成果有：组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸；DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱；美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法(1950年)，即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法；奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟
3、嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量这一碱基之间的数量关系。(必修2 P51基础题T1改编)下图为大肠杆菌DNA分子片段，分析并回答下列问题。(1)图中2是核糖还是脱氧核糖？_。1、2、3构成了一个完整的脱氧核苷酸分子，据图推测其中文名称是_。(2)图中的碱基对5和6是GC、AT还是AU？_。你的判断理由是什么？_。(3)每个DNA片段中有几个游离的磷酸基团？_。(4)图中a处为_键，用_酶可将其断裂，b处为_键，该键形成时需_酶参与，其断裂时需用_酶。答案(1)脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸(2)AT5与6间有2个氢键，应为AT，DNA分子中无U(3)2个(4)氢解旋磷酸二酯D
4、NA聚合酶或DNA连接限制1解读两种DNA结构模型(1)由图1可解读以下信息(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于部位。(3)碱基对数与氢键数的关系若碱基对数为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。2关于碱基互补配对的四大规律总结规律一： DNA双链中的AT、GC，两条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即：AGTCACTG。规律二：非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。如在一条链中a，则在互补链中，而在整个DNA分子中1。规律三：互补碱基
5、之和的比例在整个DNA分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中m，则在互补链及整个DNA分子中m。规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系，设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(AU)(1/2)DNA双链中的(AT)；G1C1G2C2RNA分子中(GC)(1/2)DNA双链中的(GC)。注：由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n1)(n1)2n2。题组DNA分子结构及特点1(2019江西上饶高三月考)如图为DNA分子结构示意图，对该图的不正确描述是()A和相间排列，构成DN
6、A分子的基本骨架BDNA分子中的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息C不能称作胞嘧啶脱氧核苷酸D当细胞内DNA复制时，的断开需要酶作用答案A解析磷酸和脱氧核糖的交替排列构成了DNA分子的基本骨架，A错误；DNA分子中的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息，B正确；图中不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，、和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，C正确；细胞内DNA复制时，氢键的断开需要解旋酶，D正确。2下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是()ADNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构BDNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基CDNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对DDNA分子一条链上的相邻
7、碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连答案C解析DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，D错误。题组DNA分子结构的相关计算3在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的()A24% B22% C26% D23%答案A解析双链DNA中，AT占全部碱基总数的54%，则一条单链中AT占该链碱基总数的54%，按下面的图示分析可得
8、mRNA中G与碱基总数的比值为24%。4一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为21，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的()A32% B24% C14% D28%答案A解析已知DNA分子的一条链上，AG21，且AG之和占DNA分子碱基总数的24%，依据碱基互补配对原则，该链的碱基总数占DNA分子碱基总数的，所以该链中AG之和占该链碱基总数的48%，从而推出该链中A占该链碱基总数的32%，另一条链上的T和该链中的A相等，即另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的32%，A正确。5(2018安徽皖江名校联盟联考)已知某双链DNA分子(非
9、环状)的一条单链中(AC)/(TG)m，下列相关叙述中错误的是()A该DNA分子中(AC)/(ACTG)0.5B该DNA分子中游离的磷酸基团位于DNA分子的两端C该DNA分子中的(AC)/(TG)1D该DNA分子的特异性取决于碱基的种类及其比例答案D解析在双链DNA分子中，AT，CG，因此该DNA分子中(AC)/(ACTG)0.5，A正确；每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，B正确；整个DNA分子中，AT，GC，所以(AC)/(TG)1，C正确；DNA分子的特异性表现在不同DNA分子有特定的碱基排列顺序，D错误。技法提升三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步
10、：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。考点2DNA复制及基因的概念1DNA分子的复制(1)概念、时间和场所(2)过程(3)特点和方式特点：边解旋边复制。方式：半保留复制。(4)准确复制的原因和意义原因：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。2基因、DNA、染色体的关系1DNA半保留复制的实验分析与影
11、响因素(1)DNA半保留复制的实验分析实验方法：放射性同位素示踪法和密度梯度离心技术。实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。实验假设：DNA以半保留的方式复制。实验预期：离心后应出现3条DNA带。a重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。b中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。c轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。实验过程过程分析a立即取出，提取DNA离心全部重带。b繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。c繁殖两代后取出，提取DNA离心1/
12、2轻带、1/2中带。实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。(2)影响DNA复制的外界因素2.“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n(n0)次，则：(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n1)。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n1。3DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题(1)减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情
13、况如图所示：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“”。有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“”。第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H，即DNA分子为“”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有
14、3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是02n条(体细胞染色体条数是2n)。(2)四步法解决细胞分裂中染色体标记问题第一步画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况第四步若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，并进而推测子细胞染色体的情况题组DNA分子复制过程及特点1(2018湖南高三段考)下列有关DNA复制的叙述，错误的是()A有丝分裂和减数分裂过程中均可以进行BDNA解旋之后复制随之开始C复制后每个新DNA分子含一条母链和一条新子链D复制的场所可以发生在细胞核和细胞质中答案B解析DNA的复制通常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A正确；DNA分子复制是边解旋边复制的过程，B错误
