高考生物第一轮总复习课件：72-DNA分子的结构和复制-基因是具有遗传效应的DNA片段.ppt

1、-2-1.DNA分子结构的主要特点()。2.DNA分子的复制()。3.基因的概念()。-3-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点1DNA分子的结构1.DNA分子的结构-4-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.DNA分子的特性(1)稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。(2)多样性:碱基对多种多样的排列顺序。(3)特异性:每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。-5-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()(2)DNA有氢键,RNA没有氢键。()(3)双链DNA分

2、子中嘌呤数等于嘧啶数。()(4)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。()(5)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。()(6)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基是通过氢键连接的。()(7)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。()-6-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(8)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。()(9)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架。()(10)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也做出了巨大的贡献。()-7-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结

3、1.根据下图回答问题。(1)一个DNA分子片段中有几个游离磷酸基团?提示：2个。(2)单链中相邻的碱基是如何连接的?提示：通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。-8-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.根据下图回答问题。(1)图2中分别是什么键?提示：是磷酸二酯键,是氢键。(2)解旋酶作用于哪个部位?限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于哪个部位?提示：解旋酶作用于。限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于。-9-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 DNA分子的结构分子的结构1.(2016河北石家庄期末,4)下图表示某DNA片段,下列有关该图的叙述,正确的是()A.相间排

4、列,构成DNA分子的基本骨架B.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C.既容易断裂又容易生成,所以DNA的稳定性与之无关D.该DNA片段有两种碱基配对方式,四种脱氧核苷酸 答案解析解析关闭DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接形成,A项错误;磷酸并不能与组成胞嘧啶脱氧核苷酸,B项错误;DNA的稳定性与氢键有关,C与G配对形成的氢键越多,DNA分子越稳定,C项错误;该DNA片段有两种碱基配对方式,即A与T配对、C与G配对,四种脱氧核苷酸,D项正确。答案解析关闭D-10-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.(2016湖南邵阳模拟,5)在制作DNA双螺旋模型的过程中,下图所示的连接正确的是()

5、答案解析解析关闭DNA分子中,脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,A项、C项错误,B项正确;磷酸连接两个脱氧核糖,D项下面的磷酸多出一个化学键,D项错误。答案解析关闭B-11-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 有关有关DNA分子结构的相关计算分子结构的相关计算3.(2016山东临沂模拟,21)某双链DNA分子中含有200个碱基,一条链上A T G C=1 2 3 4,下列关于该DNA分子的叙述,正确的是()A.该DNA分子中四种含氮碱基A T G C=4 4 7 7B.若该DNA分子中A为p个,占全部碱基的n/m(m2n),则G的个数为pm/

6、2n-pC.该DNA分子的碱基排列方式共有4200种D.该DNA分子中含有4个游离的磷酸 答案解析解析关闭该DNA分子中A T G C=3 3 7 7;若该DNA分子中A为p个,其占全部碱基的n/m,则全部碱基数为pm/n,所以G的个数为(pm/n-2p)2,即pm/2n-p;该DNA分子的碱基排列方式应少于4100种,含有2个游离的磷酸。答案解析关闭B-12-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2016江西南昌二中月考,35)假如检测某DNA分子得知碱基A的比例为x%,又知该DNA的一条链所含的碱基中y%是鸟嘌呤,以下推断正确的有()A.DNA分子中碱基总数量为x/yB.DNA

7、分子中碱基U的数目为x%C.另一条链中鸟嘌呤是(1-x%-y%)D.DNA分子中碱基C的比例为50%-x%答案解析解析关闭在DNA分子中A和T是相等的,G和C是相等的,只知道DNA分子中A的比例是x%以及另一条链中G的比例,无法得出DNA分子的碱基总数,A项错误;DNA分子中没有碱基U,B项错误;另一条链中鸟嘌呤应是(1-2x%)/2-y%,即50%-x%-y%,C项错误;碱基C的比例应是(1-2x%)/2,即50%-x%,D项正确。答案解析关闭D-13-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.把握DNA结构的3个常考点(1)(2)(3)-14-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳

8、总结2.熟记与碱基互补配对有关的规律解题时先画出简图,根据碱基互补配对原则推知规律。规律1:在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律2:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如A+T或C+G)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。(单双链转化公式)规律3:DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比值等于互补链中该比值的倒数,在整个DNA分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和的比例在两条单链中互为倒数)-15-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结规律4:DNA分子一条链中(A+T)/(

9、C+G)的比值与其互补链和整个DNA分子中的该比值相等。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中都相等)规律5:不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。-16-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结规律4:DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值与其互补链和整个DNA分子中的该比值相等。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中都相等)规律5:不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。3.DNA分子中有关碱基比例

10、计算的解题步骤解答DNA分子中有关碱基比例计算的试题时,要分三步进行:(1)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;(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基;(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。-17-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点2DNA分子的复制及基因的概念1.DNA分子的复制(1)概念:以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程。(2)时间:有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。-18-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)过程-19-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总

11、结(4)特点:边解旋边复制。(5)方式:半保留复制。(6)结果:形成两个完全相同的DNA分子。(7)意义:将遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。教材深挖女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子长达36mm,DNA复制速度约为4m/min,但复制过程仅需40min左右即可完成,可能的原因是什么?提示：该DNA分子复制时具有多个起点,可分段同时复制。-20-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.基因有遗传效应的DNA片段 教材深挖DNA片段都是基因吗?都携带遗传信息吗?提示：DNA分子上的片段并不都是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,所以DNA片段并不都携带遗传信息。-21-考点

12、1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。()(2)在人体内,成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制。()(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量。()(4)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。()(5)DNA复制就是基因表达的过程。()(6)DNA复制时,严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则。()(7)DNA复制时,两条脱氧核苷酸链均可作为模板。()(8)DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制。()-22-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(9)脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成

13、子链。()(10)复制后产生的两个子代DNA分子中共含四个游离的磷酸基团。()(11)真核细胞中DNA的复制发生在有丝分裂前期。()(12)DNA分子是边解旋边双向复制的。()-23-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结开启高考长句应答模式!1.蛙的红细胞和哺乳动物的成熟红细胞,是否都能进行DNA分子的复制?说明理由。提示：蛙的红细胞进行无丝分裂,能进行DNA分子的复制;哺乳动物的成熟红细胞中无细胞核,也无各种细胞器,不能进行DNA分子的复制。-24-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,根据下图分析回答下列问题。(1)由图示得知,DNA

14、分子复制的方式是什么?提示：半保留复制。(2)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用?提示：前者使氢键打开,DNA双链解旋;后者催化形成新的子链。-25-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 DNA复制的过程分析复制的过程分析1.(2016江西新余一中段考二,22)科学家在研究DNA分子的复制方式时,进行了下表所示的实验研究(已知培养用的细菌大约20min分裂一次),下列叙述不正确的是()-26-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.若DNA复制为全保留复制,则结果c、d中应均为重链DNA和轻链DNAB.DNA复制过程中需要的原料、酶分别为脱氧核苷酸、解旋酶和DN

15、A聚合酶等C.用15N标记的DNA分子作为模板,用含有14N的培养基培养,第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N,另一条链含14N,50%的DNA分子只含14ND.DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,但可能发生基因突变 答案解析解析关闭 答案解析关闭-27-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.(2016全国乙卷,29)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-PPP或dA-PPP)。回答下列问题。(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记

16、到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是。答案解析解析关闭本题考查ATP的结构和DNA分子的复制。解题的切入点是ATP的水解过程及DNA分子的半保留复制。(1)ATP水解时,远离腺苷

17、的高能磷酸键断裂提供能量。ATP水解变为ADP时,要把其中的32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的位上。(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,dATP要断裂两个高能磷酸键才变为脱氧核苷酸。所以要将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的位上。(3)DNA分子的复制方式为半保留复制。一个噬菌体DNA分子用32P标记后,在不含32P的大肠杆菌中培养,不管复制多少代,复制形成的n个DNA分子中只有2个DNA分子含32P,所以含有32P的噬菌体所占比例为2/n。答案解析关闭(1)(2)(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA

18、分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记-28-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 DNA分子复制的相关计算分子复制的相关计算3.(2015上海卷,18)若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后,某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T,这样在随后的各轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为()A.1/(N2i-1)B.1/(N2i)C.1/(N2i+1)D.1/(N2i+2)答案解析解析关闭本题主要考查DNA的复制机制。N个DNA分子第i轮复制结束后,得到的DN

19、A分子数为N2i,在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数为N2i+1,其中以变异的DNA分子为模板复制一次,得到1个变异的DNA分子和1个正常的DNA分子,由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例=1/(N2i+1),若再复制两次,得到的变异的DNA分子为2个,总DNA分子数为N2i+2,则比例为2/(N2i+2)=1/(N2i+1),因此可推知答案选C项。答案解析关闭C-29-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2016上海松江期末,21)用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,让其分裂

20、n次,若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条,则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期?()A.第一次B.第二次C.第三次D.第四次 答案解析解析关闭玉米体细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的,依题意和DNA分子的半保留复制,在第一次有丝分裂结束后,每个子细胞中含有20条染色体,每条染色体上所含有的双链DNA分子中都有一条链被32P标记;在第二次有丝分裂的间期DNA分子完成复制后,每条染色体含2个DNA分子,这2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上,其中只有一条染色单体上的DNA的一条链被32P标记,所以有丝分裂前期和中期的细胞中都有20条被标记的染色

21、体,在有丝分裂后期,着丝点分裂导致姐妹染色单体分开成为子染色体,此时细胞中的染色体数目加倍为40条,其中被标记的染色体有20条,由于子染色体移向两极是随机的,在第二次分裂结束所形成的子细胞中,含有被标记的染色体数为020条;在第三次有丝分裂的后期,会出现一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条的情况。综上分析,C项正确。答案解析关闭C-30-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.DNA复制过程中的数量关系DNA分子复制为半保留复制,若一个被15N标记的DNA复制n次,其结果分析如下。(1)子代DNA分子数:2n个。无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是

22、2个。含14N的DNA分子有2n个,只含14N的DNA分子有(2n-2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数:2n2=2n+1(条)。无论复制多少次,含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。含14N的链数是(2n+1-2)条。-31-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)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,则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n-1)个。进行第n次复制时,需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n-1个。-32-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.利用图示法理解细胞分裂与DN

23、A复制的相互关系-33-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结-34-通关记通关辨通关练1.DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。2.DNA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.DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则,通过氢键连接。4.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。5.DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。6.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。7.基因是具有遗传效应的DNA片段。8.染色体是基因的主要载体。线粒体、叶绿体中也存在基因。-35-通关记通关辨通关练1.辨析DNA分子中碱基比例的相关知识(1)不同生物的DN

24、A分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。(2)若已知A占双链的比例为c%,则A1占单链碱基数的比例无法确定,但最大值可求出,为2c%,最小值为0。2.辨析DNA的水解产物及氢键数目(1)DNA水解产物: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)氢键数目计算:若碱基对为n,则氢键数为2n3n;若已知A有m个,则氢键数为3n-m。-36-通关记通关辨通关练(2016辽宁葫芦岛一中期中,30)下图表示DNA复制的过程,结合图示判断,下列有关叙述不正确的是()-37-通关记通关辨通关练A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,解开双链B.DNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反C.从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 答案解析解析关闭DNA复制过程的第一步是解旋,需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开;由图可知,DNA分子的复制具有双向复制的特点,且生成的两条子链的方向相反;图中DNA复制只有一个起点,不能说明DNA分子具有多起点复制的特点;DNA分子复制时,需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段。答案解析关闭C