《高考生物复习 第21讲DNA分子的结构、复制及基因的本质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物复习 第21讲DNA分子的结构、复制及基因的本质（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第21讲DNA分子的结构 复制及基因的本质 第六单元遗传的分子基础 考纲要求1 DNA分子结构的主要特点 2 DNA分子的复制 3 基因的概念 考点一DNA分子的结构及相关计算 微专题突破五DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题 考点二DNA分子的复制及基因的概念 知识网络答题语句 课时作业 重温高考演练模拟 内容索引 考点一 DNA分子的结构及相关计算 1 DNA双螺旋模型构建者 2 DNA双螺旋结构的形成 沃森和克里克 脱氧核糖 胸腺嘧啶 梳理知识要点 2 3 3 DNA的双螺旋结构 1 DNA由条脱氧核苷酸链组成 这些链按的方式盘旋成双螺旋结构 2 外侧 和交替连接构成主链基本骨架 3 内
2、侧 两条链上的碱基通过氢键连接成 碱基互补配对遵循以下原则 A T 两个氢键 GC 三个氢键 两 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基对 巧记利用数字 五 四 三 二 一 巧记DNA分子结构 4 DNA分子结构特点 1 性 具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序 2 性 如每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序 3 性 如两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变 碱基对构成方式不变等 多样 特异 稳定 1 判断常考语句 澄清易混易错 1 沃森和克里克研究DNA分子的结构时 运用了构建物理模型的方法 2 富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 3 双链DNA分子中一条
3、链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 4 嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 5 含有G C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差 6 分子大小相同 碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同 2 分析命题热图 明确答题要点下图表示一个DNA分子的片段 请分析 1 DNA左侧单链中的G和C通过连接在一起的 2 上述片段通过贮存遗传信息 3 若碱基对数为n 则氢键数为 4 图中的 表示 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 特定的碱基对排列顺序 2n 3n 胞嘧啶脱氧核苷酸 5 图示DNA若进行初步水解和彻底水解 则产物分别是什么 初步水解产物为4种脱氧核苷酸 彻底水解产物为磷酸 脱氧
4、核糖和4种含氮碱基 提示 1 解读两种DNA结构模型 突破重点难点 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 2 归纳法 求解DNA分子中的碱基数量的计算规律 1 在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同 即A G T C 命题点一DNA分子结构分析1 2016 武汉部分学校联考 下列关于DNA分子结构的叙述 正确的是A DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D DNA分子一条链上
5、的相邻碱基通过磷酸 脱氧核糖 磷酸相连 答案 解析 探究命题方向 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 命题点一DNA分子结构分析2 2016 泰安模拟 如图为DNA分子结构示意图 对该图的描述正确的是A 和 相间排列 构成了DNA分子的基本骨架B 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C DNA聚合酶用于 的形成D DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 答案 解析 由图示可知 表示磷酸 表示脱氧核糖 表示胞嘧啶 和 相间排列构
6、成了DNA分子的基本骨架 中的 应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团 的形成依靠碱基互补配对原则 不需要DNA聚合酶 DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链 三看法 判断DNA分子结构的正误 命题点二DNA分子结构的相关计算疑难精讲三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步 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 命题点二DNA分子结构的相关计算3 2016 西安模拟 一个DNA分子的一条链上 腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为2
7、 1 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A 32 B 24 C 14 D 28 答案 解析 已知DNA分子的一条链上 A G 2 1 且A G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A G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目的32 综上所述 A项正确 命题点二DNA分子结构的相关计算4 2016 邵阳段考 DNA双螺旋结构是1953年沃森和克里克发现的 现已知基因M含有碱基共N个 腺
8、嘌呤n个 具有类似如图的平面结构 下列说法正确的是A 基因M共有4个游离的磷酸基 氢键 1 5N n 个B 如图a可以代表基因M 基因M的等位基因m可以用b表示 a链含有腺嘌呤的比例最多为C 基因M的双螺旋结构 脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧 构成基本骨架D 基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等 答案 解析 基因M的每一条链有1个游离的磷酸基 故有2个游离的磷酸基 氢键数为 1 5N n 个 故A错误 基因是由两条脱氧核苷酸链组成的 图中a和b共同组成基因M 故B错误 双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧 构成基本骨架 故C错误 等位基因是基因突变产生的 基因突变是指基因中碱基对
9、的增添 缺失或替换 基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不同 故D正确 牢记DNA分子中的4种数量关系 1 DNA分子中 脱氧核苷酸数 脱氧核糖数 磷酸数 含氮碱基数 1 1 1 1 2 配对的碱基 A与T之间形成2个氢键 G与C之间形成3个氢键 C G对占比例越大 DNA结构越稳定 3 若碱基对为n 已知A有m个 则氢键数为3n m 4 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 n 1 n 1 2n 2 考点二 DNA分子的复制及基因的概念 1 DNA分子的复制 1 概念 以为模板 合成的过程 2 时间 亲代DNA 子代DNA 有丝分裂的间期或减数第一次分裂前
10、的间期 梳理知识要点 3 过程 能量 解旋 两条螺旋的双链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 双螺旋结构 4 特点 5 方式 6 结果 形成两个完全相同的DNA分子 7 意义 将从亲代传给子代 保持了的连续性 巧记利用数字 1 2 3 4 巧记DNA的复制1个主要场所 细胞核 2种时期 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 3个步骤 解旋 合成新链 形成子代DNA 4个条件 模板 酶 原料和能量 边解旋边复制 半保留复制 遗传信息 遗传信息 2 观察下面的基因关系图 完善相关内容 一个或两个 许多 有遗传效应 线性 许多 脱氧核 苷酸排列顺序 1 判断常考语句 澄清易混易错 1 DNA复制遵循碱基互
11、补配对原则 新合成的DNA分子中两条链均是新合成的 2 DNA双螺旋结构全部解旋后 开始DNA的复制 3 单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 4 DNA复制时 严格遵循A U C G的碱基互补配对原则 2 分析命题热图 明确答题要点如图为真核细胞DNA复制过程的模式图 据图回答相关问题 1 由图示得知 DNA分子复制的方式具有的特点 2 图示中的解旋酶的作用是 DNA聚合酶的作用是 半保留复制 使氢键打开 DNA双链发生解旋 催化形成新的子链 命题点一DNA复制过程的分析1 在DNA复制开始时 将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷 3H dT 的培养基中 3H dT可掺入正在
12、复制的DNA分子中 使其带有放射性标记 几分钟后 将大肠杆菌转移到含高剂量3H dT的培养基中培养一段时间 收集 裂解细胞 抽取其中的DNA进行放射性自显影检测 结果如图所示 据图可以作出的推测是A 复制起始区在高放射性区域B DNA复制为半保留复制C DNA复制从起始点向两个方向延伸D DNA复制的方向为a c 探究命题方向 答案 解析 根据放射性自显影结果可知 中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷 3H dT 的培养基中进行复制的结果 A项错误 两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3H dT的培养基中进行复制的结果 因此可判断DNA复制从起始点 中间 向两个方向延
13、伸 C项正确 D项错误 该实验不能证明DNA复制为半保留复制 B项错误 命题点一DNA复制过程的分析2 2016 德州重点中学月考 真核细胞中DNA复制如下图所示 下列表述错误的是A 多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B 每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C 复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 答案 解析 DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化 但氢键的形成不需要酶的催化 C错误 命题点二DNA复制的相关计算疑难精讲 图解法 分析DNA复制相关计算 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
14、苷酸m个 经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m 2n 1 第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m 2n 1 1 将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养 复制n次 则 命题点二DNA复制的相关计算3 用15N标记含有100个碱基对的DNA分子 其中有胞嘧啶60个 该DNA分子在14N培养基中连续复制4次 其结果可能是A 含有14N的DNA分子占100 B 复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C 含15N的链占1 8D 子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2 3 答案 解析 在14N培养基中连续复制4次 得到24 16个DNA分子 32条链 其中含14N的DNA分子占100 含15N
15、的链有2条 占1 16 A项正确 C项错误 每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等 两者之比是1 1 D项错误 命题点二DNA复制的相关计算4 2016 泰安期中 下列关于DNA的相关计算中 正确的是A 具有1000个碱基对的DNA 腺嘌呤有600个 则每一条链上都具有胞嘧啶200个B 具有m个胸腺嘧啶的DNA片段 复制n次后共需要2n m个胸腺嘧啶C 具有m个胸腺嘧啶的DNA片段 第n次复制需要2n 1 m个胸腺嘧啶D 无论是双链DNA还是单链DNA A G所占的比例均是 答案 解析 根据碱基互补配对原则 具有1000个碱基对的DNA A T C G 2000个 A T 600个 C G 400
16、个 但在该DNA分子的每一条链上 所具有的胞嘧啶不一定是200个 A项错误 具有m个胸腺嘧啶的DNA片段 复制n次后共需要 2n 1 m个胸腺嘧啶 B项错误 具有m个胸腺嘧啶的DNA片段 第n次复制共需要 2n 1 m 2n 1 1 m 2n 1 m个胸腺嘧啶 C项正确 DNA复制 相关题目的4点 注意 1 注意 DNA复制了n次 和 第n次复制 的区别 前者包括所有的复制 但后者只包括第n次的复制 2 注意碱基的单位是 对 还是 个 3 切记在DNA复制过程中 无论复制了几次 含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个 4 看清试题中问的是 DNA分子数 还是 链数 含 还是 只含 等关键词 以免掉进陷阱 命题点三DNA半保留复制的实验分析疑难精讲1 实验方法 放射性同位素示踪法和离心技术 2 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 3 实验假设 DNA以半保留的方式复制 4 实验预期 离心后应出现3条DNA带 1 重带 密度最大 两条链都为15N标记的亲代双链DNA 2 中带 密度居中 一条链为14N标
