2012届高考生物一轮复习精品课件必修②第三单元第二讲DNA分子的结构、复制与基因的本质（人教版）.ppt

1、一、DNA分子的结构判断正误1DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()2DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()3两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()4DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，GC。()二、DNA分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中条件模板：原料：游离的4种能量：酶：等原则碱基互补配对原则有丝分裂的减数第一次分裂细胞核DNA的两条链脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶过程 解旋合成子链形成子代DNA分子特点 复制结果 1个DNA分子2个子代DNA分子意义 确保了亲子代之间的连续性互补边解旋边复制半保留遗传信息三、基因是

2、有遗传效应的DNA片段判断正误1构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()2基因是有遗传效应的DNA片段。()3不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。()4DNA的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。()1结构层次1DNA分子中的有关数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(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，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。1如图为DNA分子的结构示意，对该图的正确描述是()A和相间排列，构

3、成了DNA分子的基本骨架B构成胞嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，DNA连接酶催化的形成DDNA分子中依次代表A、G、C、T解析：结构图中分别表示磷酸、脱氧核糖、碱基。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的基本骨架，图中不是同一个脱氧核苷酸分子的成分，其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是氢键，在DNA复制时，当DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成。根据碱基互补配对原则，DNA分子中依次代表A、G、C、T。答案：D2一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，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

4、碱基数目的 ()A28%B24%C14%D44%答案：A2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系(3)消耗的脱氧核苷酸数若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m(2n1)个。复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。2核酸种类的判断方法(1)若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。(2)若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。(3)若含T，AT或嘌呤嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA分子中AT，GC，嘌呤(A

5、G)嘧啶(TC)。(4)若嘌呤嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA。特别提醒对真核细胞而言，染色体是基因的主要载体，因线粒体、叶绿体中也含有基因。无论DNA分子复制几次，母链只有两条，含母链的DNA分子只有两个。3下列关于基因、遗传信息的描述，错误的是()A基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体B遗传信息可以通过DNA复制传递给后代C互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量D遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序解析：基因是具有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构和功能单位。基因在

6、染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。等位基因是通过基因突变产生的，所以互为等位基因的两个基因不一定具有相同的碱基数量。答案：C4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的培养基中连续复制四次。其结果不可能是 ()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D产生了16个DNA分子解析：由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含

7、有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。答案：B命题角度DNA的结构与复制(1)从近几年高考试题来看，主要考查以下几个方面：DNA分子的复制过程、特点及相关计算，如2010年上海卷T40，北京理综T30,2009年江苏T12。DNA复制与基因突变和细胞分裂相结合，如2010年山东卷T7,2008年江苏卷T9。(2)在以往高考试题中，综合考查DNA结构、复制及碱基互补配对的题目较少，但在各地的模拟题中此类问题却被常常涉及，在复习中应引起足够重视。如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正

8、确的是()A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8解析真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%(AT)60%，故该基因中(CG)/(AT)32该基因一条核苷酸链中(CG)/(AT)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的

9、DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/231/4。答案B本讲实验DNA复制方式的实验探究关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。1实验材料：大肠杆菌。2实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。3实验假设：DNA以半保留的方式复制。4实验过程：(见图)(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。(4)将提取的DNA进行离

10、心，记录离心后试管中DNA位置。5实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)(2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。6实验结果：与预期的相符。DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)。b在氮

11、源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。c将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代能分辨出两条DNA带：一条_带和一条_带，则可以排除_。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA密度鉴定：若子代可以分出_和_，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代不能分出_密度两条带，则排除_，同时确定为_。解析从题目中的图示可知，深色为

12、亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。答案(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制 半保留复制或分散复制(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制1(2010山东高考)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

13、胞周期，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：蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，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后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。答案：B2(2010上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%

14、的碱基为A，则该片段中 ()AG的含量为30%BU的含量为30%C嘌呤含量为50%D嘧啶含量为40%解析：根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。答案：C3(2009江苏高考)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：据图可知，DNA在复制时给出多个复制起点，但不是从多个起点同时开始的，这样可以提高复制速率，而且复制是边

15、解旋边复制当然需要解旋酶。答案：A4(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综

16、合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。解析：经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。答案：(1)多 15N/15NH4Cl(2)312 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N