新高考 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制与基因的本质 教案.docx
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1、第二讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质素能目标备考明确科学探究 素养与能力通过DNA复制方式的探 究,培养实验设计及结果 分析的能力实验探究能力*理考点提素能O考点一 DNA分子的结构和相关计算自军区必备知识DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成 (l)DNA双螺旋模型构建者,:沃森和克里克。(2)图解DNA分子双螺旋结构5454脱班核糖3 2,脱位核甘酸磷酸-含氮T:胸腺嗑碇聚合成 碱基C:胞喙嚏 1g:鸟噂吟一条脱氧核甘酸链5A、T间形成 西链2个氢键 2而口 C、G间形成 3个氢键 /内:碱基对螺旋衫 外:基本骨架成j氢键TDNA双螺旋结构DNA双链平面结构DNA由两条脱氧核甘酸链
2、组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。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那么:A=T(两个氢 键)、g三C(三个氢键)。1. DNA分子的结构特点稳定性磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成 基本骨架叁”碱基对多种多样的排列顺序,如某DNA分子 中有几个碱基对,那么其可能的排列顺序有4n种皿性每种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【基础小题】1 .判断正误双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(X)双链DNA分子中喋吟数等于嚏咤数。(J)D.子代中含15n的DNA分子占1/2
3、解析:选B 复制时作用于处的酶为解旋酶而不是DNA聚合酶,A错误;由题意知,DNA 分子中A+T占碱基总数的34%,那么C+G占66%, DNA分子中G=C =5 000X266%:2=3 300个,该DNA分子复制2次增加3个DNA分子,需要游离的胞喀 噫脱氧核甘酸3 300X3=9 900个,B正确;DNA分子的基本单位是脱氧核糖核甘酸,所以 处指的是腺喋吟脱氧核糖核甘酸,C错误;由题图可知,该DNA分子中的两条链一条含 有an, 一条含有mn,假设该DNA分子在含mn的培养基中连续复制2次。那么形成的4个 DNA分子中,只有一个含有an,即占1/4, D错误。2 .(多项选择)(2020
4、滕州市模拟)将一个没有放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状, 共含有m个碱基,其中有a个胸腺喀咤)放在含有32p-胸腺喀咤脱氧核甘酸的培养基中培养 一段时间,检测到如图I、II两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核甘酸链)。下 列有关该实验的结果预测与分析,错误的选项是()DNA第二次复制产生的子代DNA有I、II两种类型,比例为1 : 3A. DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因别离定律C.复制次需要胞喀咤的数目是(2一 1)(“一”)义0.5D.复制次形成的放射性脱氧核甘酸单链为2+】一2解析:选ABC 出现I、II两种类型的DNA说明至少复制了 2次,D
5、NA第二次复制产生 的子代DNA共4个,有I、II两种类型,比例为1:1, A错误;基因别离定律的实质是减 数分裂过程中,等位基因随着同源染色体的分开而别离;而DNA复制后分配到两个子细胞 属于着丝粒分裂,其上的基因是复制关系,不遵循基因别离定律,B错误;根据试题分析: m2m2a拟核DNA中共含有C=,复制次需要胞喀咬的数目是(2-1)一一,C错误;DNA 分子是双链结构,一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌拟核DNA共2条链,所以复 制次形成的放射性脱氧核甘酸单链为2.1一2, D正确。易错提醒DNA结构与复制解题时的5个“注意”注意不要将DNA分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆
6、,氢键可由解旋酶催化断 裂,同时需要ATP供能,也可加热断裂(体外);而氢键是自动形成的,不需要酶和能量。注意“DNA复制了 次”和“第次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包 括第次的复制。注意碱基的单位是“对”还是“个”。(4)注意在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核甘酸单链的DNA分子都只 有两个。注意看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”,是“含”还是“只含”等关键词。【科学探究领悟方法 提升能力】DNA半保存复制的实验分析实验方法:放射性同位素示踪法和离心技术。(2)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含】4N的双链DNA密度小,一条链含N、一条 链含,5
7、N的双链DNA密度居中。实验假设:DNA以半保存的方式复制。(4)实验预期:离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都为15n标记的亲代双链DNA。中带(密度居中):一条链为UN标记,另一条链为ON标记的子代双链DNA。轻带(密度最小):两条链都为,4N标记的子代双链DNAo(5)实验过程实验步骤预期结果图解分析同15N大菌NA 用素记杆D子 位标肠的分同15N大菌NA 用素记杆D子 位标肠的分15N肠放阴基养将大菌14N养培的杆在培中提取 DNA, 离心察中的 观管NA置 试D优亲代DNA 位于下部 (15N/15N)第一代DMA自第二代 DNA - 半位于 中部,一 半位于 上部
8、NN-DN4 珍亲代DNA分子 i5n/mn-dn4 .MN/“N-DNj 15n/14n-dna第一代DNA分子第二代DNA分子(6)过程分析立即取出,提取DNA-离心-全部重带。繁殖一代后取出,提取DNA一离心一全部中带。繁殖两代后取出,提取DNA 一离心一 1轻带、3/2中带。(7)实验结论:DNA的复制是以半保存方式进行的。【对点落实】3.(2020福建厦门一模)如图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验,以下表达正确 的是()在含 I5NH4cl在含 I5NH4cl的培养液 中生长假设 干代转移到含mnh4o的培养/_ 继续培养广 液中细胞分裂1次 W细胞分裂1次:提取DNA, 密
9、度梯度离心提取DNA,提取DNA,密度梯度离心密度梯度离心试管试管试管A.可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验B.可用(NH4)FSO4、(NH4)SO4分别代替I5NH4。、MNH4CI进行上述实验C.试管中b带的DNA的两条链均含有14nD.仅比拟试管和的结果不能证明DNA复制为半保存复制解析:选D T2噬菌体是病毒,不能用普通培养基培养,不能用T2噬菌体代替大肠杆菌进 行题述实验,A错误;DNA分子中不含S元素,不能用(NH4)/SO4、(NH4)32SO4分别代替 15NH40、mnh4cl进行题述实验,B错误;试管中a带的DNA的两条链均含有i,n,而b 带的DNA的一条链含有mn
10、,另一条链含有i5N, C错误;需综合比拟试管的结果才 能证明DNA的半保存复制,D正确。o练真题备高考O一、形成生命观念1.(2018江苏高考)以下关于DNA和RNA的表达,正确的选项是( )A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与解析:选D 原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物;真核细胞的线粒体DNA和 叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成;肺炎双球菌体外转化实验证实了 DNA是遗传物质; 基因表达
11、出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNAf RNAf蛋白质)的过程,需要DNA和RNA 的参与。2. (2018海南高考)现有DNA分子的两条单链均只含有mn(表示为14川42的大肠杆菌,假设 将该大肠杆菌在含有I5N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,那么理 论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A.有,5N14N和14N4N两种,其比例为1 : 3B.有15N5N和14NMN两种,其比例为1 : 1C.有15N15N和l4N14N两种,其比例为3 : 1D.有15N14N和-N14N两种,其比例为3 : 1解析:选D 将含有MN14N的大肠杆菌置于含有UN的培养基中繁殖两
12、代后,由于DNA的 半保存复制,得到的子代DNA为2个15N,5N-DNA和2个15N14N-DNA,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14N-DNA和2个14N14N-DNA,比例为3 : 1。二、培养科学思维bb3.(2018浙江4月选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结 果如下图。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4C1或,5NH4C1o a、b、c 表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下 列表达错误的选项是()A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B. a管的结果说明该管中的大肠杆菌是在含14NH4C1的培养液
13、中培养的b管的结果说明该管中的大肠杆菌的DNA都是14NI5N-DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保存复制的解析:选B 由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是,4NH4C1或15NH4C1和条带表示大肠 杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心 技术;分析图示可知:a管中的DNA密度最大,说明该管中的大肠杆菌是在含ANH4cl的 培养液中培养的;b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,说明该管中大肠杆菌的DNA 都是,4N15N-DNA;实脸结果说明DNA分子的复制是半保存复制。4.(2017海南高考)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。以下
14、关于生物体内 DNA分子中(A+T)/(G + C)与(A+C)/(G+T)两个比值的表达,正确的选项是()A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D.经半保存复制得到的DNA分子,后一比值等于1解析:选D 双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T, C = G,那么A+C = G+T, 即A+C与G+T的比值为1,因此,碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值相同;DNA 分子中,C和G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,那么C与G的含量越高,DNA稳 定性越高,因此,前一个比值越大,C与G
15、的含量越低,双链DNA分子的稳定性越低;当 两个比值相同时,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链;经半保存复制得到的DNA 分子,后一比值等于1。5.(2016,全国卷H)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。 假设在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,以下相关表达错误的选项是() A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析:选C 在DNA分子的复制和转录过程中,DNA分子都需要先将双链解开,加入该物 质后DNA分子双链不能解开,故细胞中的DNA复制和RN
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