2019版必修2第6单元第2讲DNA分子的结构、复制与基因的本质.pdf
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1、 2019 版 必修 2 第 6 单元 第 2讲 DNA 分子的结构、复制与基因的本质 第 2 页 第 3 页 第 4 页 于”“小于”或“等于”)DNA 分子的碱基总数。辨析与识图 1判断正误 (1)沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()【提示】由于碱基互补配对,则 DNA 双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数。(2)DNA 单链中相邻碱基以氢键相连。()【提示】DNA 单链中相邻碱基以脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连。(3)T2噬菌体的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸。()(4)每个 DNA 分子中碱基数磷酸数核糖数。()【提示】DNA 分子中的五碳糖应为脱氧核糖。(5)染色体
2、是肺炎双球菌细胞中 DNA 的主要载体。()【提示】肺炎双球菌为原核生物,无染色体。(6)基因中碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序均可代表遗传信息。()(7)基因突变等同于 DNA 分子内部碱基对的替换、增添或缺失。()【提示】DNA 分子中只有属于基因中的碱基对替换、增添或缺失,属于基因突变。2据图思考 图 1 图 2 (1)由图 1 可知,每个 DNA 分子片段中,游离磷酸基团含有 2 个。单链中相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。互补链中相邻碱基通过氢键连接。(2)图 2 是图 1 的简化形式,其中是磷酸二酯键,是氢键。解旋酶作用于部位,限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶作用于部位。理解深化
3、探究 碱基互补配对原则及相关计算规律探究 1碱基互补配对原则:A 一定与 T 配对,G 一定与 C 配对。2四个计算规律。(1)规律一:一个双链 DNA 分子中,AT、CG,则 AGCT,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)规律二:在双链 DNA 分子中,互补的两碱基之和(如 AT 或 CG)占全 第 5 页 部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的 mRNA(T 换为 U)中该种碱基比例的比值。(3)规律三:在 DNA 双链中,一条单链的A1G1T1C1的值与其互补单链的A2G2T2C2的值互为倒数关系。提醒:在整个 DNA 分子中该比值等于 1。(4)规律四
4、:在 DNA 双链中,一条单链的ATGC的值,与该互补链的ATGC的值是相等的,与整个 DNA 分子中的ATGC的值是相等的。提醒:综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒”。运用考向对练 考向 1 考查 DNA 分子的结构及特点 1 如图为某同学在学习 DNA 的结构后画的含有两个碱基对的 DNA 片段(“”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是()A甲说:“物质组成和结构上没有错误”B乙说:“只有一处错误,就是 U 应改为 T”C丙说:“至少有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖”D丁说:“如果说他画的是 RNA 双链则该图应是正确的”C 图中有三处错误:五碳糖应为脱氧核糖,
5、而不是核糖;DNA 不含碱基 U,而是含碱基 T;两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确,应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键,A、B 错误;由 A、B 选项可知,图中至少有三处错误,C 正确;如果图中画的是 RNA 双链,则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确,D错误。2下列有关 DNA 分子结构的叙述,错误的是()ADNA 分子的多样性取决于碱基对的数目和排列顺序 BDNA 单链上相邻的碱基 A 与 T 之间通过 2 个氢键连接 CDNA 双链上嘌呤碱基与嘧啶碱基通过氢键相连保证 DNA 空间结构的 稳定 第 6 页 DDNA 分子的两条链在方向上表现
6、为反向平行,碱基关系上表现出互补 配对 B DNA 单链上相邻的碱基 A 与 T 之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连接,不通过氢键相连接。技法总结“三看法”判断DNA分子结构的正误 考向 2 考查 DNA 分子结构的相关计算 3(2019江西南昌二中月考)下列关于双链 DNA 分子结构的叙述,正确的是 A某 DNA 分子含有 500 个碱基,可能的排列方式有 4500种 B若质粒含有 2 000 个碱基,则该分子同时含有 2 个游离的磷酸基团 C某 DNA 分子内胞嘧啶占 25%,则每条单链上的胞嘧啶占 25%50%D某 DNA 分子上有胸腺嘧啶 312 个,占总碱基比例为 26%,则该 DNA
7、 分 子上有鸟嘌呤 288 个 D 某 DNA 分子含有 500 个碱基,该 DNA 分子中碱基比例已确定,可能的排列方式小于 4250种,A 错误;质粒是环状 DNA 分子,其中不含游离的磷酸基团,B 错误;某 DNA 分子内胞嘧啶占 25%,则每条单链上的胞嘧啶占 0%50%,C 错误;某 DNA 分子上有胸腺嘧啶 312 个,占总碱基比例为 26%,则该 DNA 分子上碱基总数为 31226%1 200 个,根据碱基互补配对原则,该 DNA 分子中有鸟嘌呤 1 200(50%26%)288 个,D 正确。4在一个双链 DNA 分子中,碱基总数为 m,腺嘌呤碱基数为 n,G 与 C 之间形
8、成 3 个氢键,A 与 T 之间形成 2 个氢键。下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m 碱基之间的氢键数为(3m2n)/2 一条链中 AT 的数量为 n G 的数量为 mn A B C D D 每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,故中的等量关系正确;对于,因 G 与 C 之间形成 3 个氢键,A 与 T 之间形成 2 个氢键,故该 DNA 分子中,碱基之间的氢键数为 2n3(m2n)/2(3m2n)/2;因两条链中 AT 的数量为 2n,故一条链中 AT 的数量 第 7 页 应为 n;中计算的 G 的数量有误,应为(m2n)/2(m/2)n。技法总结
9、关于碱基含量计算的简便方法“两点两法”“两点”为两个基本点:一是 A 与 T 配对(RNA 为 A 与 U 配对),G 与 C 配对(AT GC);二是双链 DNA 分子中,嘌呤总数嘧啶总数1/2 碱基总数(AGTC)。“两法”为双链法和设定系数法:用两条直线表示 DNA分子的双链结构即为双链法;设定系数法即是设定一个系数来表示碱基的总数或某碱基的数目。例如:已知双链DNA分子中G与C占全部碱基的40%或一条单链中(AG)/(TC)0.4,可设双链 DNA 分子中碱基总数为 200 x,则一条链碱基数目为 100 x,GC 的数目为 200 x40%80 x(或设 AG 的数目为 4x,则 T
10、C10 x)。考向 3 考查基因的本质及与 DNA、染色体的关系 5(2019临沂市期中)关于基因、DNA 和染色体的叙述,错误的是()【导学号:67110052】A基因在 DNA 上呈线性排列,在体细胞中一般成对存在 B染色体是 DNA 的主要载体,一般每条染色体含有 1 或 2 个 DNA 分子 C同源染色体同一位置上的两个基因称作等位基因,控制着相对性状 D染色体中某一片段缺失会导致染色体的结构改变,引起染色体变异 C 基因在 DNA 上呈线性排列,在体细胞中染色体是成对的,基因也是成对的,A 项正确;染色体没有复制时,一条染色体上含有 1 个 DNA 分子。染色体复制之后,一条染色体上
11、含有 2 个 DNA 分子,B 项正确;同源染色体上同一位置上的两个基因可能是相同的基因,C 项错误;染色体的某一片段缺失,引起染色体变异,D 项正确。6下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是()A基因一定位于染色体上 B基因在染色体上呈线性排列 C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性 D一条染色体上含有 1 个或 2 个 DNA 分子 A 基因是具有遗传效应的 DNA 片段,DNA 不一定位于染色体上,因此基因不一定位于染色体上,A 错误。第 8 页 考点二|DNA 复制及相关计算(对应学生用书第 120 页)识记基础梳理 1概念:以亲代 DNA 为模
12、板,合成子代 DNA 的过程。2时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3过程 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。巧记 利用数字“1,2,3,4”巧记 DNA 的复制 1 个主要场所(细胞核),2 种时期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期),3 个步骤(解旋、合成新链、形成子代 DNA),4 个条件(模板、酶、原料和能量)。辨析与识图 1判断正误 (1)DNA 复制遵循碱基互补配对原则,新合成的 DNA 分子中两条链均是新合成的。()【提示】新合成的 DNA 分子的两条链有一条
13、链是新合成的。(2)DNA 双螺旋结构全部解旋后,开始 DNA 的复制。()【提示】DNA 复制时边解旋边复制。(3)单个脱氧核苷酸在 DNA 酶的作用下连接合成新的子链。()【提示】在 DNA 聚合酶的作用下,单个脱氧核苷酸连接形成子链。(4)洋葱根尖分生区细胞在减数第一次分裂前的间期进行 DNA 复制。()【提示】洋葱根尖分生区细胞不进行减数分裂。2据图思考 如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图 (1)由图示得知,DNA 分子复制的方式具有半保留复制的特点。(2)图示中的解旋酶的作用是使氢键打开,DNA 双链发生解旋;DNA 聚合酶的作用是催化形成新的子链。第 9 页 (3)两条子链的
14、合成的方向相反。理解深化探究 1列举生物体中 DNA 分子复制的场所 真核生物:细胞核主要场所、叶绿体、线粒体原核生物:拟核、细胞质如质粒中DNA的复制DNA病毒:宿主细胞内 2探究 DNA 分子复制中相关计算的规律 DNA 分子复制为半保留复制,若将一个被15N 标记的 DNA 转移到含14N 的培养基中培养(复制)若干代,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 2 个。含14N 的有 2n个,只含14N 的有(2n2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代 DNA 分子的总链数:2n22n1条。无论复制多少次,含15N
15、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(2n12)条。(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为 m(2n1)个。若进行第 n 次复制,则需消耗该脱氧核苷酸数为 m2n1个。运用考向对练 考向 1 考查 DNA 复制的过程和特点 1(2019莱芜市高三期末)下图表示 DNA 复制的过程。由图不能得到的信息是 ADNA 复制是半保留复制 BDNA 复制具有双向复制的特点 CDNA 复制生成的两条子代链的方向相反 DDNA 复制时需要解旋酶将氢键断裂 D 读图无法得到这样的信息
16、“DNA 复制时需要解旋酶将氢键断裂”,D 项错误。第 10 页 2(2019德州重点中学月考)真核细胞中 DNA 复制如下图所示,下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证 DNA 复制在短时间内完成 B每个子代 DNA 都有一条核苷酸链来自亲代 C复制过程中氢键的破坏和形成都需要 DNA 聚合酶的催化 DDNA 分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 C DNA 复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,但氢键的形成不需要酶的催化,C 错误。考向 2 考查 DNA 复制的相关计算 3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 培养基中连续
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