《备战2021届高考生物一轮专题复习：第2讲DNA结构、复制及基因的本质-教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考生物一轮专题复习：第2讲DNA结构、复制及基因的本质-教案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第 2 讲DNA 结构、复制及基因的本质 考纲要求核心素养 1.DNA 分子结构的主要特点 2DNA 分子的复制 3基因的概念 科学思维 通过对 DNA 复制过程的相关计 算，培养归纳与概括规律的能力。 科学探究 学会应用同位素标记法和密度梯 度离心法验证 DNA 复制的特点， 培养实验设计及结果分析的能力。 DNA 分子的结构和相关计算 授课提示：对应学生用书第 79 页 基础突破抓基础，自主学习 1DNA 分子的结构的建立者及组成 (1)DNA 双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 (2)DNA 的双螺旋结构的形成 2DNA 的双螺旋结构内容 2 (1)DNA 由两条脱氧核苷酸链组成，按反
2、向平行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主链基本骨架。 (3)内侧：两链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则： AT(两个氢键)、GC(三个氢键)。 3DNA 分子结构特点 (1)多样性，具 n 个碱基对的 DNA 具有 4n种碱基对排列顺序。 (2)特异性，如每个 DNA 分子都有其特定的碱基对排列顺序。 (3)稳定性，如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对构成方式 不变等。 重难突破攻重难，名师点拨 1巧记 DNA 分子结构的“五四三二一” 2解读两种 DNA 结构模型 (1)由图 1 可解读以下信息 3 (2)图 2 是图 1 的简
3、化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于 部位，限制性内切酶和 DNA 连接酶作用于部位。 题型突破练题型，夯基提能 题型 1DNA 分子结构分析 方法技巧 “三看法”判断 DNA 分子结构的正误 1 (2018福建福州模拟)一对同源染色体上的 DNA 分子之间一般不同的是() A相邻核苷酸之间的连接方式 B碱基种类 C(AG)/(TC)的比值 D碱基序列 解析： 相邻核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的， 因此连接的方式相同， A 错误； 组成 DNA 分子的碱基有 A、G、T、C 四种，B 错误；在双链 DNA 分子中，因 CG、AT，所以(AG)/(TC)1，C 错误；不同 DNA 分
4、子的碱基序列不 同，D 正确。 答案：D 4 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碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连 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。 答案：C 练后反思 1界定 DNA
5、的两级水解产物 DNA 的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱 基。 2关注碱基对数与氢键数的关系 若碱基对数为 n，则氢键数为 2n3n，若已知腺嘌呤有 m 个，则氢键数为 3n m。 题型 2DNA 分子结构的相关计算 方法技巧 “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 AGTC。 (2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同， 即若在一条链 中AT GCm，在互补链及整个 DNA 分子中 AT GCm。 (3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个 DNA 分子中为 1
6、， 即若在 DNA 一条链中AG TC a，则在其互补链中AG TC 1 a，而在整个 DNA 分 子中AG TC1。 3某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，根据测定结果绘制 了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目 5 比值的关系图，下列正确的是() 解析：双链 DNA 分子中，(AC)/(TG)一定等于 1，A 错误；当一条链中存在 (A1C1)/(T1G1)1 时，其互补链中存在(A2C2)/(T2G2)(T1G1)/(A1C1) 1，B 错误；在 DNA 分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(A T)/
7、(GC)，C 正确、D 错误。 答案：C 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% 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 1 2，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 占该链碱基数目的 3
8、2%。综上所述，A 项正确。 答案：A 归纳总结 解答有关碱基计算的“三步曲” 6 DNA 的复制及基因的本质 授课提示：对应学生用书第 81 页 基础突破抓基础，自主学习 1DNA 复制 (1)概念、时间和场所 (2)过程 (3)特点 过程：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基因是有遗传效应的 DNA 片段 7 重难突破攻重难，名师点拨 1“图解法”分析 DNA 复制相关计算
9、(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 子代 DNA 共 2n个 含 15N 的 DNA 分子：2 个 只含 15N 的 DNA 分子：0 个 含 14N 的 DNA 分子：2n个 只含 14N 的 DNA 分子：2n2个 脱氧核苷酸链共 2n 1 条 含 15N 的脱氧核苷酸链：2 条 含 14N 的脱氧核苷酸链：2n12条 (2)DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代 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 次复制所需该种脱氧核苷酸数为 m2n 1。 2画图理解 DN
10、A 复制与细胞分裂中染色体标记问题 8 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(a 与 a)分开的局 面，并进而推测子细胞染色体情况 题型突破练题型，夯基提能 题型 1DNA 分子复制过程及特点分析 1如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的 是() A由图示
11、得知，DNA 分子复制的方式是半保留复制 B解旋酶能使 DNA 双链解旋，且需要消耗 ATP C从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 DDNA 在复制过程中先完成解旋，再复制 解析：DNA 在复制过程中边解旋边复制。 答案：D 2 (2018安徽黄山模拟)真核细胞某生理过程如图所示， 下列叙述正确的是() A酶 1 可使磷酸二酯键断裂，酶 2 可催化磷酸二酯键的形成 Ba 链和 b 链的方向相反，a 链与 c 链的碱基序列互补配对 C该图表示 DNA 半保留复制过程，遗传信息传递方向是 DNARNA Dc 链和 d 链中 GC 所占比例相等，该比值越大 DNA 热稳定性越高 9 解析：酶
12、1 是解旋酶，作用是使氢键断裂，A 错误；a 链和 c 链均与 b 链碱基互 补配对，因此 a 链与 c 链的碱基序列相同，B 错误；DNA 复制过程中遗传信息 传递方向是 DNADNA，C 错误；c 链和 d 链中的碱基是互补配对的，A 与 T 之间以两个氢键连接，G 与 C 之间以三个氢键连接，GC 所占比例越大，DNA 分子的热稳定性越高，c 链与 d 链为互补链，存在 G1C1C2G2，因此 c 链和 d 链中 GC 所占比例相等，该比值越大 DNA 热稳定性越高，D 正确。 答案：D 题型 2DNA 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
13、啶 60 个，该 DNA 分子在 14N 的培养基中连续复制 4 次。下列有关判断不正确的是( ) A复制结果共产生 16 个 DNA 分子 B复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 C含有 15N 的 DNA 分子占 1/8 D含有 14N 的 DNA 分子占 7/8 解析：根据题意，DNA 分子中有胞嘧啶鸟嘌呤60(个)，则 AT10060 40(个)。该 DNA 分子连续复制 4 次，形成的子代 DNA 分子有 2416(个)，含 有 15N 的 DNA 分子只有 2 个，占 1/8。含有14N 的 DNA 分子有 16 个，占 100%。 复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(161)406
14、00(个)。 答案：D 4一个双链均被 32P 标记的 DNA 由 5 000 个碱基对组成，其中腺嘌呤占 20%， 将其置于只含 31P 的环境中复制 3 次。下列叙述错误的是( ) A该 DNA 分子的特异性与碱基对的排列顺序有关 B复制过程需要 2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C子代 DNA 分子中含 32P 的单链与含31P 的单链数目之比为 17 D子代 DNA 分子中含 32P 的分子数目与只含31P 的分子数目之比为 13 解析：由题干可推知，该 DNA 分子中胞嘧啶占 30%，则该 DNA 复制时需要消 耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 10 00030%(231)2.110
15、4，B 错误。 答案：B 易错警示 DNA 复制相关计算时四个易错点 10 1复制次数：“DNA 复制了 n 次”和“第 n 次复制”有区别，前者包括所有的 复制，但后者只包括最后一次复制。 2碱基数目：碱基的数目单位是“对”还是“个”。 3复制模板：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关键词语：看清是“DNA 分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关 键词。 题型 3DNA 复制与细胞分裂的分析 方法技巧 (1)有丝分裂中子染色体标记情况分析 过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)： 转至
16、不含放射性培养液中再培养一个细胞周期： 规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的 子染色体只有一半带有标记。 (2)减数分裂中子染色体标记情况分析 过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图： 规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复制一次，因此产生的子染 色体都带有标记。 5蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期， 11 然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期， 其染色体的放射性标记分布 情况是() A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记 解析：蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据 DNA 半保留复制的特点，形 成的子细胞中染色体上的 DNA 都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射 性， 即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下 一个细胞周期时，完成 DNA 复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有 两条染色单体，每条染色单体含有一个 DNA 分
