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1、第2講DNA分子的結構、復制及基因是 有遺傳效應的DNA片段知識點一知識點一DNA分子的結構分子的結構答案：答案：磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸鏈脫氧核苷酸鏈雙螺旋雙螺旋23 知識點二知識點二DNA分子的復制分子的復制知識點三基因是有遺傳效應的知識點三基因是有遺傳效應的DNA片段片段歸納：你是否能用圖解的形式表示染色體、DNA、基因、蛋白質及性狀的關系？ 答案：答案：判斷正誤1DNA初步水解的產物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產物有磷酸、脫氧核糖和堿基(A、T、G、C 4種)()。2(GC)(AT)的DNA分子穩(wěn)定性低()。3T2噬菌體DNA中堿基對的排列順序是千變萬化的
2、()。4DNA復制的場所不只是細胞核()。5DNA復制過程只發(fā)生在細胞分裂間期()。6有遺傳效應的片段只有DNA片段()。答案：答案：1.2.3.4.5.6. 記憶竅門借圖記憶“五四三二一”五：五種元素：C、H、O、N、P四：四種堿基對應四種脫氧核苷酸三：三種物質：、二：兩條脫氧核苷酸長鏈(堿基對有A與T、G與C兩種配對方式)一：一種空間結構：規(guī)則的雙螺旋結構學習筆記：學習筆記：DNA分子的結構、特性及基因的本質分子的結構、特性及基因的本質 1DNA分子結構模式圖信息解讀分子結構模式圖信息解讀(1)每個DNA片段中，游離的磷酸基團有2個。(2)、之間的數(shù)量關系是111。(3)兩個核苷酸的和之間
3、的化學鍵為磷酸二酯鍵，用限制性核酸內切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接。(4)堿基對之間的化學鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。(5)每個脫氧核糖(除兩端外)連接著2個磷酸，分別在3號、5號碳原子上相連接。(6)若堿基對為n，則氫鍵數(shù)為2n3n之間，若已知A有m個，則氫鍵數(shù)為3nm。(7)每個脫氧核苷酸中，脫氧核糖中1號碳與堿基相連接，5號碳與磷酸相連接，3號碳與下一個脫氧核苷酸的磷酸相連接，如圖。2堿基互補配對原則及相關計算DNA堿基互補配對原則及其推論堿基互補配對原則是指在DNA分子形成堿基對時，A一定與T配對，G一定與C配對的一一對應關系。推論規(guī)律一：一個雙鏈DNA分子中，A
4、T、CG，則AGCT，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基之和(如AT或CG)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉錄形成的mRNA中該種堿基比例的比值。規(guī)律三：在DNA雙鏈中一條單鏈的 3DNA分子特性(1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側構成基本骨架。(2)多樣性：堿基對多種多樣的排列順序。提醒 若某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對數(shù)。(3)特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。4基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關系關系內容基因與脫氧核苷酸基因的基本
5、組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息基因與DNA基因是有遺傳效應的DNA片段，每個DNA分子上有很多個基因基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體圖示提醒對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質一起構成染色體。本考點高考命題多以選擇題形式出現(xiàn)，考查概念、特點等基礎知識較常見，試題難度小，命題頻率低。提醒考生要關注堿基互補配對相關的計算，未必不考?！镜淅?】在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶
6、分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉錄的信使RNA中鳥嘌呤占堿基總數(shù)的()。A24% B22% C26% D23%方法技巧單雙鏈轉化公式的推導：本題的直接應用(1)公式推導(結合下圖)：由圖知：A1T1C1G1mA2T2G2C2m，整個雙鏈DNA上的堿基總數(shù)為2m。A1T2、T1A2則A1T1A2T2，AT(A1T1)(A2T2)，【訓練1】(新題快遞)從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析，錯誤的是()。A堿基對的排列順序的千變萬化，構成了DNA分子基因的多樣性B堿基對的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子基因的特異性C一個含2 000個堿基的DNA分子，其堿基對可能的排
7、列方式就有41 000種D人體內控制珠蛋白的基因由1 700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41 700種解析珠蛋白基因堿基對的排列順序，是珠蛋白所特有的。任意改變堿基的排列順序后，合成的就不一定是珠蛋白了。答案D1研究DNA復制的常用方法同位素標記法和離心法，常標記3H、15N，通過離心在試管中形成不同位置的DNA條帶。DNA復制的研究方法、過程和條件復制的研究方法、過程和條件 2DNA復制的過程(認真分析下面兩幅圖)及意義標準圖：簡化圖：簡化圖：【要點闡釋】DNA復制的場所真核細胞：細胞核(主要)、線粒體、葉綠體原核細胞：擬核、細胞質(細胞質基質)DNA復制的條件模板親代DNA的兩條
8、鏈原料4種游離的脫氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等DNA復制的特點半保留復制；邊解旋邊復制DNA復制的意義遺傳信息的傳遞，使物種保持相對穩(wěn)定和延續(xù)由于復制差錯而出現(xiàn)基因突變，從而為進化提供了原始的選擇材料提醒 子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。影響細胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復制。體外也可進行，即PCR擴增技術，除滿足上述條件外，還應注意溫度、pH的控制及引物的加入。3DNA復制過程中的數(shù)量關系由于DNA分子的復制是一種半保留復制方式，一個DNA分子連續(xù)進行n次復制，可形成2n個子代DNA，其中只有2個DNA分子含有最初親代的母
9、鏈。圖解如下：本考點是高考重點考查的內容之一。從高考試題來看，考查DNA的復制主要涉及DNA復制過程中的變化、特點，與細胞增殖、遺傳和變異等的關系，DNA的復制與其他生理過程(如轉錄、翻譯等)的區(qū)別等?！镜淅?】(2011安徽卷)甲、乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是()。A甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子B甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行CDNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次解析考察真核生物的DNA復制和轉錄。甲圖以DNA兩條單鏈均為模板，而乙以一條鏈為模
10、板，且產物是一條鏈，確定甲圖表示DNA復制，乙圖表示轉錄。A項轉錄不是半保留方式，產物是單鏈RNA；B項真核細胞的DNA復制可以發(fā)生在細胞核、線粒體及葉綠體中；C項DNA復制和轉錄均需要解旋酶；D項一個細胞周期DNA只復制一次，但要進行大量的蛋白質合成，所以轉錄多次發(fā)生。答案D【訓練2】(2012天津調研)下圖為真核細胞DNA復制過程模式圖，請根據圖示過程，回答問題。(1)由圖示得知，1個DNA分子復制出乙、丙2個DNA分子，其方式是_。(2)解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要細胞提供_。除了圖中所示酶外，丙DNA分子的合成還需要_酶。(3)從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向_。(4)細胞中DNA
11、復制的場所是_；在復制完成后，乙、丙分開的時期為_。(5)若一個卵原細胞的一條染色體上的珠蛋白基因在復制時一條脫氧核苷酸鏈中一個A替換成T，則由該卵原細胞產生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是_。DNA復制方式的探究復制方式的探究探究DNA復制是半保留復制還是全保留復制，可用同位素標記技術和離心處理技術，根據復制后DNA分子在試管中的位置即可確定復制方式。1實驗材料：大腸桿菌。2實驗方法：放射性同位素標記技術和離心技術。3實驗假設：DNA以半保留的方式復制。4實驗過程：(見圖)(1)大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉移到14
12、N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時間為大腸桿菌繁殖一代所需時間)。(4)將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA位置。5實驗預期：離心后應出現(xiàn)3條DNA帶。(見圖)(1)重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。(2)中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。6實驗結果：與預期的相符。 本考點高考命題頻率低，但并不意味著本考點不重要，一旦命題往往是探究類綜合性大題，參見“高考真題集訓”第5題?！镜淅?/p>
13、】DNA的復制方式，可以通過設想來進行預測，可能的情況是全保留復制、半保留復制、分散(彌散)復制三種。究竟是哪種復制方式呢？下面設計實驗來證明DNA的復制方式。實驗步驟：a在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14NDNA(對照)。b在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15NDNA(親代)。c將親代15N大腸桿菌轉移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。實驗預測：(1)如果與對照(14N/14N)相比，子代能分辨出兩條DNA帶：一條_帶和一條_帶，則可以排除_。(2)如果子
14、代只有一條中密度帶，則可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代DNA密度鑒定：若子代可以分出_和_，則可以排除分散復制，同時肯定半保留復制；如果子代不能分出_密度兩條帶，則排除_，同時確定為_。解析從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成
15、的。答案(1)輕(14N/14N)重(15N/15N)半保留復制和分散復制(2)全保留復制半保留復制或分散復制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復制分散復制1(2010江蘇卷)下列關于核酸的敘述中，正確的是()。ADNA和RNA中的五碳糖相同B組成DNA與ATP的元素種類不同CT2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)DNA分子的結構、基因的本質分子的結構、基因的本質 解析本題主要考查核酸的組成、結構和功能。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，A項錯誤；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五種元素組成，B項錯誤。T2噬菌體遺傳物質為DNA，故其遺傳信息也儲存
16、在DNA中，C項錯誤。雙鏈DNA嘌呤總和嘧啶堿基互補配對，故兩者數(shù)量相等，D項正確。答案D2(2009廣東生物，24)有關DNA分子結構的敘述，正確的是(雙選)()。ADNA分子由4種脫氧核苷酸組成BDNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C堿基與磷酸基相連接D磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA鏈基本骨架解析DNA雙鏈上相對應的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側，構成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內側，與脫氧核糖直接相連。答案AD3(2009海南生物，11)已知a、b、c、d是某細菌DNA片段上的4個基因，右圖中W表示野生型，、分別表示三種缺失
17、不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體中該酶有活性，則編碼該酶的基因是()。A基因a B基因b C基因c D基因d解析考查基因與性狀的對應性。野生型和突變體中該酶有活性，所以該基因應該只有野生型和突變體共有，而其他突變體沒有，則該基因是b。答案B4.(2009江蘇生物，12)下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是()。A圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D真核生物的這種復制方式提高了復制速率DNA的復制及實驗探究的復制
18、及實驗探究 解析通過圖示信息，考查DNA復制的相關知識。從圖中能看出有多個復制起點，但并不是同時開始，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產生兩個DNA分子，提高了效率。答案A5(2010北京卷)科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素失蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內容及結果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產物ABB的子代B的子代請分析并回答
19、下面問題。(1)要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經過_代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的_是唯一氮源。(2)綜合分析本實驗的DNA離心結果，第_組結果對得到的結論起到了關鍵作用，但需把它與第_組和第_組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是_。(3)分析討論：若子代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于_，據此可判斷DNA分子的復制方式不是_復制。若將子代DNA雙鏈分開后再離心，其結果是_(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復制方式。若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強度發(fā)生變化的是_帶。若某次實驗的結
20、果中，子代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為_。解析本題以試驗形式考查DNA的復制方式，同時考查學生的實驗分析能力，以及對知識的理解和應用能力，此考點幾乎每年都有考查。(1)據表DNA在15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代，可得到大腸桿菌B。(2)若證明DNA的復制為半保留復制，則需證明后代DNA的兩條鏈，一條鏈是原來的，另一條鏈是新合成的，第3組結果與第1組、第2組的結果對比可以證實。(3)“輕”DNA為14N/14NDAN，“重”DNA為15N/15NDNA，據表，“重帶”DNA來自于B代。的結果是后代DNA的兩條鏈或全是原來的，或全是新合成的，說明DNA分子的復制方式不是半保留復制。將子代DNA雙鏈分開后再離心，無法判斷后代DNA的兩條鏈的來源，不能判斷DNA的復制方式。將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況是有2個為15N/14NDNA，其余全部為14N/14NDNA，所以子n代DNA離心的結果是：密度帶的數(shù)量和位置沒有變化，放射性強度發(fā)生變化的是輕帶。“中帶”為15N/14NDNA，“中帶”略寬，說明新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為15N。答案(1)多15NH4Cl(2)312半保留復制(3)B半保留不能沒有變化輕15N
高考生物一輪復習資料 第二單元 第2講DNA分子的結構課件 新人教版必修2
