《DNA的分子结构复制与基因的本质》一轮复习导学案_中学教育-高考.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段（课前预习案）班级：姓名：学号：使用时间：2012.10.19 【预习要求】1.DNA 分子结构的主要特点（）2.DNA 分子的复制（）3.基因的化学本质、结构、功能及与 DNA、染色体的关系（）【知识梳理】一、DNA 分子的结构 1.结构层次 基本组成元素 等 基本组成物质磷酸、（A、G、C、T 四种）基本组成单位 （四种）聚合 DNA 单链脱氧核苷酸长链 两条 DNA 双链DNA 结构，构建者 和 。记忆窍门：五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三种物质（磷酸、脱氧核糖、含氮碱基），两条长链，一种螺旋。2.结构

2、特点（1）双链 。（2）和 交替连接，排列在外侧，构成 ，排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过 连接成碱基对。（4）A 和 T 之间形成 个氢键，C 和 G 之间形成 个氢键，故 DNA 分子中 比例高的稳定性强。二、DNA 分子的复制 填表 时间 间期和 间期 场所 主要发生在 中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行 条件 模板：原料：游离的 4 种 能量：酶：等 原则 原则 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-个子代 DNA 分子 意义 确保了亲子代之间 的连续性 三、基因是有遗传效应的 DNA 片段 学习必备 欢迎下载 1.基因的概念：从四个

3、方面来把握。（1）化学本质与结构：基因是有_ _的片段。（2）基本功能：基因是_的基本单位。（3）基因与染色体的关系：基因在_ _上，染色体是基因的载体。（4）在染色体上分布的特点：基因在染色体上呈_。2.遗传信息的多样性和特异性：遗传信息蕴藏在_的排列顺序中；碱基排列顺序千变万化（4n种，n 为碱基对数），构成了 DNA 分子的_；_构成了每一个DNA 分子的特异性。3.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。()(4)DNA 的多样性主要取决于碱基

4、排列顺序的多样性。()【预习自测】1.下图是四位同学制作的 DNA 分子结构模型，其中正确的是()2对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析，发现 A、T、C、G、U 五种碱基的相对含量分别约为 35%、0、30%、20%、15%，则该细胞器能完成的生理活动是()A吸收氧气，进行有氧呼吸 B发出星射线，形成纺锤体 C结合 mRNA，合成蛋白质 D吸收并转换光能，完成光合作用 3.下列有关 DNA 的叙述中，正确的是 （）A碱基序列的多样性构成了 DNA 分子结构的多样性 BDNA 是蛋白质合成的直接模板 C双链 DNA 分子的任意一条链中碱基 A 的数量一定与 T 相等 D细胞内 DNA 双链必

5、须完全解旋后才进行复制 4.（2012 福建）双脱氧核苷酸常用于 DNA 测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与 DNA 的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA 合成时，在 DNA 聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的 GTACATACATC的单链模板.胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和 4 种脱氧核苷酸，则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（）A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 5.下列有关 DNA 分子复制的叙述，正确的是（）A.DNA 分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸 B.在复制过程中，解旋和复制

6、是同时进行的 构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体

7、上呈遗传信息的多样性学习必备 欢迎下载 C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D.两条新的子链通过氢键形成一个新的 DNA 分子 DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段（课内探究案）班级：姓名：学号：使用时间：2012.10.19【考纲解读】项目 内 容 要求 考点 1.DNA 分子结构的主要特点 2.DNA 分子的复制 3.基因的化学本质、结构、功能及与 DNA 的关系 重难点 1.DNA 分子的结构特点、复制的方式、过程及 DNA 复制的相关计算。2.基因的化学本质、结构、功能及与 DNA 的关系【预习自测答案】BCADB【核心考点突破】考点一：DNA 分子结构【

8、典例 1】下列能正确表示 DNA 片段示意图的是 ()【探究】分析 DNA 分子结构特点(1)性：DNA 中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)性：DNA 分子中碱基对排列顺序多种多样。提醒：若某 DNA 分子中有 n 个碱基对，则排列顺序有 4n种，其中 n 代表碱基对数。(3)性：每种 DNA 有别于其他 DNA 的特定的碱基排列顺序。【对应训练 1】下面关于 DNA 分子结构的叙述正确的是()ADNA 分子的任一条链中 AT，GC B每个磷酸分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖 C每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连 DDNA 分子两条链上的 A 与

9、T 通过氢键连接【思维拓展】下图是 DNA 结构模式图，据图所作的下列推测不正确的是 构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因

10、与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性学习必备 欢迎下载 A限制性内切酶能将 a 处切断 BDNA 连接酶能将 a 处连接 C解旋酶能切断 b 处 D连接 b 处的酶为 RNA 聚合酶 考点二 DNA 中碱基数量的计算【典例 2】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%,则这个 DNA 分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的 （）A.44%B.24%C.14%D.28%【解题指导】画出 DNA 简图。(如图所示)依题意，列出等量关系：（A1G1）/G140%A11.4G1 而(A

11、1G1)/20024%A1G148%联立得：A128%所以 T2A128%，即该 DNA 分子的另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基数目的 28%【答案】D【规律总结】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）的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个 DNA

12、分子中该比值等于 1。规律 4：DNA 分子一条链中（A+T）/（C+G）的比值等于其互补链和整个 DNA 分子中该种比例的比值。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）的值不同。该比值体现了不同生物 DNA 分子的特异性。规律 6：，则 。规律 7：若已知 A 占双链的比例=c%，则 A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为 2c%，最小值为 0。【对应训练 2】从某种生物组织中提取 DNA 进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和%bA1单链若%2bA1双链构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构

13、层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性学习必备 欢迎下载 胞嘧啶之和占全部碱基数的 46%，又知该 DNA 的一条链

14、(H 链)所含的碱基中 28%是腺嘌呤，问与 H 链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A26%B24%C14%D11%考点三 DNA 复制的过程、研究方法和条件【典例 3】（20XX 年安徽）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是 A、甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子 B、甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 C、DNA 分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D、一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次【探究】1.DNA 复制的过程：（1）解旋：（2）合成子链（3）形成子代 DNA：提醒：子代 D

15、NA 分子中模板链与另一 DNA 分子中新合成的子链碱基序列完全相同。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。2.研究 DNA 复制的常用方法：(同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。)【类题总结】下列关于同位素标记法的说法中，不正确的是 （）A用 H218O 浇灌植物一段时间后，在 H2O、CO2、O2、(CH2O)等物质中可检测到放射性 B用3H 标记的尿苷提供给植物，一段时间后，只有分生区可检测到放射性 C用15N 标记某精原细胞的全部 DNA，放入含14N 的培养液中让其完成一次减数分裂，则形成的精

16、细胞中全有放射性 D用32P 标记噬菌体的 DNA，并以此侵染细菌，证明了 DNA 是遗传物质 3.DNA 复制的条件及影响因素：模板 原料 能量 酶 解旋后两条链 四种游离的脱氧核苷酸 ATP 解旋酶、DNA 聚合酶 提醒：影响细胞呼吸（ATP 供给）的所有因素都可能影响 DNA 复制。体外也可进行，即 PCR 扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH 的控制及引物的加入。【对应训练 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 的培养基中连续复制 5 次。下列有关判断错误的是 构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与

17、染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性学习必备 欢迎下载 A.含有15N 的 D

18、NA 分子有两个 B.只含有14N 的 DNA 分子占 15/16 C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸 320 个 D.复制结果共产生 32 个 DNA 分子【借题发挥】某 DNA 分子含有 2m 个碱基，其中腺嘌呤有 a 个。下列关于 DNA 复制所需游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述正确的是()复制一次需要(m-a)个 在第二次复制时需要 3(m-a)个 在第 n 次复制时需要 2n-1(m-a)个 复制 n 次需要 2n(m-a)个 A.B.C.D.【小试牛刀】(20XX 年山东高考)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胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂

19、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【课堂小结】DNA 复制中的相关计算 DNA 的复制为半保留复制，一个 DNA 分子复制 n 次，则有(1)子代 DNA 分子数为：2n个 含有亲代链的DNA分子数为：2个不含有亲代链的DNA分子数为 2n2 个(2)子代脱氧核苷酸链数为：2n1条 亲代脱氧核苷酸链为：2条新合成的脱氧核苷酸链为：2n12 条(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(

20、2n1)个。复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。【当堂检测】1.（2012 山东）假设一个双链均被32P 标记的噬菌体 DNA 由 5000 个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的 20%。用这个噬菌体侵染只含31P 的大肠杆菌，共释放出 100 个子代噬菌体。下列叙述正确的是 A.该过程至少需要 3 105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等“C.含32P 与只含31P 的子代噬菌体的比例为 1：49 D.该 DNA 发生突变，其控制的性状即发生改变 2.在 DNA 分子的一条单链中相邻的碱基 A 与 T 的连接是通过 ()A.肽键 B.磷酸脱氧核糖磷酸 C.氢键

21、 D.脱氧核糖磷酸脱氧核糖 3.某一个 DNA 分子的碱基总数中，腺嘌呤为 200 个，复制数次后，消耗了周围环境中含有腺嘌呤的脱氧核甘酸 3000 个，问该 DNA 分子复制了几次(是第几代)？（）构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则

22、过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性学习必备 欢迎下载 A.三次(第三代)B.四次(第四代)C.三次(第四代)D.四次(第五代)4.在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的 54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 22%和 28%，则由该链转录的信使 RNA 中鸟嘌呤占碱基总数的 （）A.24%B.22%C.26%D.23%5.20XX 年 10 月在中国出现的超级病菌因其具有较强的耐药性

23、而引起民众恐慌，带有耐药基因的质粒在细菌细胞里 （）A.与人的 DNA 的基本单位不同 B.是位于细胞拟核内的 DNA，不能移动 C.可以在细菌中复制 D.只能在人的细胞内复制 6.DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为 P）变成了尿嘧啶。该 DNA 连续复制两次，得到的 4 个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P”可能是 （）A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶 7.图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是 ()A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸 B.S 基因是有遗传效应的 DNA 片段 C.

24、白眼基因在常染色体上 D.基因片段中有 5 种碱基、8 种核苷酸 8.已知某 DNA分子含有 1000 个碱基对，其中一条链上 AGTC=1234；该 DNA分子连续复制 3 次后，共需要从周围环境中吸收多少个含 G的脱氧核苷酸 ()A.2100 B.4200 C.4800 D.2800 9.关于 DNA 分子的结构与复制的叙述中，正确的是 ()含有 a 个腺嘌呤的 DNA 分子第 n 次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸 2n-1a 个 在一个双链 DNA 分子中，G+C占碱基总数的 M%，那么该 DNA 分子的每条链中 G+C都占该链碱基总数的 M%细胞内全部 DNA被32P 标记后在不含32P 的

25、环境中进行连续有丝分裂，第 2 次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记 DNA 双链被32P标记后，复制 n 次，子代 DNA 中有标记的占 1/2n A.B.C.D.10.某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 ATGC=1234，则该 DNA 分子()A.含有 4 个游离的磷酸基 B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 210 个 C.四种含氮碱基 ATGC=3377 D.碱基排列方式共有 4100种 11.将双链 DNA 在中性盐溶液中加热，两条 DNA 单链分开，叫做 DNA 变性。变性后的 DNA 如果慢慢冷却，又能恢复成为双链 DNA，叫做退火。构的主要特点分子的

26、复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性学习必备 欢

27、迎下载(1)低温条件下 DNA不会变性，说明 DNA有_特点，从结构上分析原因有：外侧_，内侧碱基对遵循_原则。(2)DNA 变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响，而_被打开。如果在细胞内，正常 DNA 复制过程中需要_作用。(3)部分 DNA 完全解旋成单链所需的温度明显高于其他 DNA，其最可能的原因是_ _ 。(4)大量如图 1 中 N元素标记的 DNA在变性后的退火过程中会形成_种 DNA，离心后如图 2，则位于_链位置上。(5)如果图 1 中链中 A和 T的比例和为 46%，则 DNA 分子中 A和 C的和所占比例为_。DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段（课

28、后拓展案）1.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 2.5-BrU（5-溴尿嘧啶）既可以与 A 配对，又可以与 C 配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有 A、G、C、T、5-BrU 五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某 DNA 分子某位点上碱基对从 TA 到 GC 的替换（）A2 次 B3 次 C4 次 D5 次 3.现将含有两对同源染色体且核

29、 DNA 都已用 32P标记的一个细胞，放在不含 32P 的培养基中培养，若该细胞连续进行 4 次有丝分裂，则含 32P 的子细胞数量最少和最多分别是(不考虑交叉互换)()A2,16 B 2,8 C4,8 D4,16 构的主要特点分子的复制基因的化学本质结构功能及与染色体的关系知识梳理一分子的结构结构层次基本组成元素等基本组成物质磷酸四种基本组成单位四种聚合单链脱氧核苷酸长链两条双链结构构建者和记忆窍门五种元素四种碱成排列在内侧两条链上的碱基通过连接成碱基对和之间形成个键和之间形成个键故分子中比例高的稳定性强二分子的复制填表时间间期和间期场所主要发生在中但在拟核线粒体叶绿体中也进行模板原料游离的种能量酶原则原则过程片段的连续性学习必备欢迎下载基因的概念从四个方面来把握化学本质与结构基因是有的片段基本功能基因是的基本单位基因与染色体的关系基因在上染色体是基因的载体在染色体上分布的特点基因在染色体上呈遗传信息的多样性