DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是遺傳效應(yīng)的DNA片段.ppt

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遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA的結(jié)構(gòu) 復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 夯基固本 一目了然 考點(diǎn)突破 有得放矢 學(xué)科素養(yǎng) 專(zhuān)項(xiàng)提升 高考集訓(xùn) 觸類(lèi)旁通 DNA分子結(jié)構(gòu)的 五 四 三 二 一 真核生物 原核生物 病毒的DNA復(fù)制場(chǎng)所主要是什么 提示 分別是細(xì)胞核 擬核 宿主細(xì)胞內(nèi) 1 判斷下列有關(guān)DNA敘述的正誤 1 DNA有氫鍵 RNA沒(méi)有氫鍵 2013 新課標(biāo)卷 1A 2 小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 2014 四川卷 3A 3 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的 4 雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的 2014 全國(guó) 卷 5C 2 判斷有關(guān)DNA復(fù)制敘述的正誤 1 真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期 2 DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 3 DNA復(fù)制需要消耗能量 2013 海南卷 1B 4 DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 新合成的兩條子鏈形成新的DNA雙鏈 新合成的子鏈和母鏈形成新的的DNA雙鏈 3 判斷有關(guān)基因敘述的正誤 1 DNA片段就是基因 2 構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等 3 某DNA片段中有100個(gè)脫氧核苷酸 則可能的排列順序?yàn)?100種 4 親子鑒定的STR應(yīng)具有不易發(fā)生變異的特點(diǎn) 2014 福建卷 5A 基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù) 排列順序?yàn)?50種 考點(diǎn)一 DNA分子的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)及有關(guān)堿基計(jì)算 1 DNA分子的平面結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu) 1 每個(gè)DNA片段中 游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè) 堿基共有4種 分別是A 腺嘌呤 T 胸腺嘧啶 G 鳥(niǎo)嘌呤 C 胞嘧啶 2 相鄰脫氧核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接 用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷 用DNA連接酶處理可連接 3 堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵 A與T之間形成2個(gè)氫鍵 G與C之間形成3個(gè)氫鍵 C G對(duì)占比例越大 DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定 可用解旋酶斷裂 也可加熱斷裂 4 每個(gè)脫氧核糖一般連接著2個(gè)磷酸 每條單鏈上相鄰堿基不直接相連 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 穩(wěn)定性 DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變 兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變 2 多樣性 DNA分子中堿基對(duì)排列順序多種多樣 3 特異性 每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序 3 雙鏈DNA分子中堿基的有關(guān)計(jì)算 1 互補(bǔ)的兩個(gè)堿基數(shù)量相等 即A T C G 1 如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖 下列有關(guān)該圖的描述 正確的是 A 和 相間排列 構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B 的名稱(chēng)是胞嘧啶脫氧核苷酸C 當(dāng)DNA復(fù)制時(shí) 的形成需要連接酶D DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 D 跟蹤訓(xùn)練 解析 為磷酸 為脫氧核糖 為含氮堿基 胞嘧啶 其中 與 交替連接 構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 A錯(cuò)誤 組成的 實(shí)際上包含了上一個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán) 下一個(gè)核苷酸的脫氧核糖和堿基 因此 并非一個(gè)完整的脫氧核苷酸 B錯(cuò)誤 當(dāng)DNA復(fù)制時(shí) 的形成不需要連接酶 可由堿基互補(bǔ)配對(duì)直接形成 C錯(cuò)誤 2 2015 臨沂模擬 某雙鏈DNA分子中含有200個(gè)堿基 一條鏈上A T G C 1 2 3 4 則該DNA分子 A 四種含氮堿基A T G C 4 4 7 7B 若該DNA中A為p個(gè) 占全部堿基的n m m 2n 則G的個(gè)數(shù)為pm 2n pC 堿基排列方式共有4200種D 含有4個(gè)游離的磷酸 解析 堿基的排列方式應(yīng)少于4100種 含有2個(gè)游離的磷酸 B 考點(diǎn)二 考查DNA復(fù)制的過(guò)程及相關(guān)計(jì)算 1 有關(guān)DNA復(fù)制問(wèn)題的整合 2 精確復(fù)制的原因 1 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板 2 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤 3 生物體中DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所 真核生物 細(xì)胞核 主要場(chǎng)所 葉綠體 線粒體 原核生物 擬核 細(xì)胞質(zhì) 如質(zhì)粒的復(fù)制 DNA病毒 宿主細(xì)胞內(nèi) 4 DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制 若將一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 復(fù)制 若干代 其結(jié)果分析如下 1 子代DNA分子數(shù) 2n個(gè) 無(wú)論復(fù)制多少次 含15N的DNA分子始終是2個(gè) 含14N的有2n個(gè) 只含14N的有 2n 2 個(gè) 做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是 含 還是 只含 2 子代DNA分子的總鏈數(shù) 2n 2 2n 1條 無(wú)論復(fù)制多少次 含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條 做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是 DNA分子數(shù) 還是 鏈數(shù) 含14N的鏈數(shù)是 2n 1 2 條 3 消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè) 則經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m 2n 1 個(gè) 若進(jìn)行第n次復(fù)制 則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m 2n 1個(gè) 3 2015 宿州模擬 如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖 下列分析錯(cuò)誤的是 A 酶 能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi)B 圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)C 在復(fù)制完成后 甲 乙可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期分開(kāi)D 若該DNA分子中復(fù)制前有1000個(gè)堿基對(duì) 其中A200個(gè) 則圖示過(guò)程完成共需原料C300個(gè) 跟蹤訓(xùn)練 解析 酶 是解旋酶 能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi) 圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn) 在復(fù)制完成后 甲 乙兩個(gè)DNA分子可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期隨著絲點(diǎn)的分裂而分開(kāi) 若該DNA分子中復(fù)制前有1000個(gè)堿基對(duì) 其中A有200個(gè) 則C有800個(gè) 因此圖示過(guò)程完成共需原料C800個(gè) D 4 用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子 其中有胞嘧啶60個(gè) 該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次 下列結(jié)果不可能的是 A 含有14N的DNA分子占7 8B 含有15N的脫氧核苷酸鏈占1 16C 復(fù)制過(guò)程中需游離腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè)D 復(fù)制后共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子 解析 DNA進(jìn)行的是半保留復(fù)制 又因所用培養(yǎng)基含14N 所以后代含14N的DNA分子占100 1個(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制4次會(huì)得到16個(gè)DNA分子 32條脫氧核苷酸鏈 其中有2條脫氧核苷酸鏈為母鏈 含15N 位于兩個(gè)子代DNA分子中 故含15N的脫氧核苷酸鏈占1 16 DNA分子中不相配對(duì)的兩種堿基之和等于堿基總數(shù)的一半 C與A不配對(duì) 故該DNA中A有200 1 2 60 40個(gè) 而該DNA分子連續(xù)復(fù)制4次會(huì)得到16個(gè)DNA 相當(dāng)于新合成15個(gè)DNA分子 故需要游離腺嘌呤脫氧核苷酸15 40 600 個(gè) A 利用模式圖解答與DNA復(fù)制有關(guān)的問(wèn)題 學(xué)會(huì)畫(huà)DNA分子半保留復(fù)制圖解有助于理解DNA的相關(guān)計(jì)算規(guī)律 如下圖所示 DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究 根據(jù)DNA分子比重不同 借助離心技術(shù) 通過(guò) 后DNA在試管中的位置確定復(fù)制方式 離心 放射性同位素標(biāo)記 半保留 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 技術(shù)和離心技術(shù) DNA以 的方式復(fù)制 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 見(jiàn)下圖 1 大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代 使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N 2 將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng) 3 在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA 間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間 4 將提取的DNA進(jìn)行離心 記錄離心后試管中DNA位置 1 若DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制 則離心后出現(xiàn)如下圖1所示 即 該復(fù)制方式實(shí)際上是不存在的 2 若DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制 則離心后出現(xiàn)如下圖2所示 即全部為 1 2重帶和1 2輕帶 中帶 結(jié)果分析 1 科學(xué)家在研究DNA分子的復(fù)制方式時(shí) 進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究 已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約要20min分裂一次 下列敘述不正確的是 強(qiáng)化訓(xùn)練 C A 若DNA復(fù)制為全保留復(fù)制 則結(jié)果C D中應(yīng)均為重鏈DNA和輕鏈DNAB DNA復(fù)制過(guò)程中需要的原料 酶分別為脫氧核苷酸 解旋酶和DNA聚合酶C 用15N標(biāo)記的DNA分子作為模板 用含有14N的培養(yǎng)基培養(yǎng) 第三次復(fù)制后50 的DNA分子一條鏈含15N一條鏈含14N 50 的DNA分子只含14ND DNA復(fù)制過(guò)程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 但可能發(fā)生基因突變 解析 15N 15NDNA分子在14N培養(yǎng)基中復(fù)制3次可產(chǎn)生23 8個(gè)子DNA 其中有2個(gè)DNA為15N 14N 其余DNA均為14N 14N 故C選項(xiàng)不正確 DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制模式圖 1 圖甲表示DNA復(fù)制 A為 B為 a d為母鏈 b c為子鏈 2 圖乙是圖甲中某一片段放大后的DNA分子平面模式圖 1 2 3 4表示堿基 5為 6是磷酸 7是 8為DNA內(nèi)側(cè)的一個(gè)G C堿基對(duì) 9是C G之間的三個(gè)氫鍵 10為一條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈 11是連接單鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的 解旋酶 DNA聚合酶 脫氧核糖 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 磷酸二酯鍵 獲取信息 3 圖丙中 是 是 解旋酶作用于 部位 限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶作用于 部位 該片段有 游離的磷酸二酯鍵 磷酸二酯鍵 堿基對(duì)間的氫鍵 2個(gè) 2 2016 黃山模擬 關(guān)于下圖所示DNA分子的敘述 正確的是 A 限制酶作用于 部位 DNA連接酶作用于 部位B 該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類(lèi)和 A T G C 的比例上C 若該DNA分子中A為p個(gè) 占全部堿基的n m m 2n 則G的個(gè)數(shù)為 pm 2n pD 把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代 子代中含15N的DNA分子占3 4 強(qiáng)化訓(xùn)練 C 解析 限制酶和DNA連接酶都作用于 部位 該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類(lèi)上 而是表現(xiàn)在堿基的排列順序上 把該DNA放在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代 子代DNA都含有15N 該DNA分子中A為p個(gè) 占全部堿基的n m 則堿基總數(shù)為mp n G的個(gè)數(shù)為 mp n 2p 2 mp 2n p 3 如圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某生理過(guò)程 其中a b c d表示脫氧核苷酸鏈 以下說(shuō)法正確的是 A 此過(guò)程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸B 真核細(xì)胞中此過(guò)程發(fā)生的唯一場(chǎng)所是細(xì)胞核C b中 A G T C 的比值一定與c中的相同D 正常情況下a d鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去 D 1 2013 課標(biāo)卷 關(guān)于DNA和RNA的敘述 正確的是 A DNA有氫鍵 RNA沒(méi)有氫鍵B 一種病毒同時(shí)含有DNA和RNAC 原核細(xì)胞中既有DNA 也有RNAD 葉綠體 線粒體和核糖體都含有DNA C 題組一練全國(guó)命題 引領(lǐng) 2 2014 山東卷 某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成 根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈 一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖 下列正確的是 C 題組二練自主命題 借鑒 解析 根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知 若DNA分子雙鏈中 A T C G 的比值均為m 則每條鏈中 A T C G 比值為m C正確 D錯(cuò)誤 DNA分子中 A C T G 1 而每條鏈中的 A C T G 不能確定 但兩條鏈中 A C T G 的比值互為倒數(shù) A B錯(cuò)誤 3 2014 上海卷 某親本DNA分子雙鏈均以白色表示 以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈 以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈 該親本雙鏈DNA連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是 D 解析 根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知 親代DNA的兩條鏈 白色 應(yīng)在不同的子代DNA分子中 A B錯(cuò)誤 第一次復(fù)制合成的子鏈 灰色 應(yīng)有2條 第二次復(fù)制合成的子鏈 黑色 應(yīng)有4條 由此可判斷C錯(cuò)誤 D正確 4 2013 江蘇卷 圖 分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過(guò)程 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 細(xì)胞中過(guò)程 發(fā)生的主要場(chǎng)所是 2 已知過(guò)程 的 鏈中鳥(niǎo)嘌吟與尿嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的54 鏈及其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥(niǎo)嘌呤分別占29 19 則與 鏈對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為 細(xì)胞核 26 解析 本題主要考查生物大分子的合成過(guò)程 注意區(qū)分DNA分子復(fù)制和DNA分子轉(zhuǎn)錄過(guò)程所用模板鏈 1 過(guò)程 以DNA分子的一條鏈為模板合成的 鏈為RNA鏈 該過(guò)程為轉(zhuǎn)錄 其發(fā)生的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核 2 鏈及其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段的堿基中G分別占29 19 則 鏈中G C占48 則 鏈對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中G C占48 A T占52 A T 26 3 由于基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換 而導(dǎo)致過(guò)程 合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸 密碼子有AUU AUC AUA 變成蘇氨酸 密碼子有ACU ACC ACA ACG 則該基因的這個(gè)堿基對(duì)替換情況是 4 在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞 漿細(xì)胞 記憶細(xì)胞 效應(yīng)T細(xì)胞中 能發(fā)生過(guò)程 而不能發(fā)生過(guò)程 的細(xì)胞是 5 人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過(guò)程 時(shí)啟用的起始點(diǎn) 在 都相同 都不同 不完全相同 中選擇 其原因是 T A替換為C G A T替換為G C 漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞 不完全相同 不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá) 解析 3 根據(jù)題干中信息可以看出 mRNA上相應(yīng)堿基的變化是U C 則該基因的這個(gè)堿基對(duì)的替換情況是A T替換成G C 4 過(guò)程 分別為DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯 成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和任何細(xì)胞器 不能發(fā)生過(guò)程 記憶細(xì)胞受抗原刺激 會(huì)發(fā)生增殖和分化 因此可以進(jìn)行過(guò)程 效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞 不能進(jìn)行增殖 可以進(jìn)行蛋白質(zhì)合成 所以能發(fā)生過(guò)程 而不能發(fā)生過(guò)程 的細(xì)胞是效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞 5 實(shí)驗(yàn)2中出現(xiàn)的胸部無(wú)剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的 作出這一判斷的理由是 雖然胸部無(wú)剛毛是一個(gè)新出現(xiàn)的性狀 但 說(shuō)明控制這個(gè)性狀的基因不是一個(gè)新突變的基因 新的突變基因經(jīng)過(guò)個(gè)體繁殖后傳遞到下一代中不可能出現(xiàn)比例高達(dá)25 的該基因純合子 解析 5 轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝坏?由于不同組織細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá) 不同細(xì)胞表達(dá)的基因不完全相同 因此人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)不完全相同