(统考版)2023届高考生物一轮复习专题6课堂互动探究案2dna分子的结构复制及基因是有遗传效应的dna片段.docx
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1、专题6遗传的分子基础课堂互动探究案2DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段考点一DNA分子的结构、特性及基因的本质任务驱动探究突破任务1DNA分子的结构分析:据图回答相关问题:(1)基本结构:由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成,三者之间的数量关系为_。磷酸:每个DNA片段中,游离的磷酸基团有_个。(2)水解产物:DNA的初步水解产物是_,彻底水解产物是_。(3)DNA分子中存在的化学键:氢键:_之间的化学键,可用解旋酶断裂,也可加热断裂,A与T之间有_个氢键,G与C之间有_个氢键。磷酸二酯键:_和_之间的化学键,用_酶处理可切断,用_酶处理可连接。(4)碱基对数与氢键数的关系:若碱基
2、对数为n,则氢键数为_,若已知A有m个,则氢键数为_。(5)由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类若有U无T,则该核酸为RNA。若有T无U,且AT,GC,则该核酸一般为双链DNA。若有T无U,且AT,GC,则该核酸为单链DNA。规律方法“三看法”判断DNA分子结构的正误任务2DNA分子中的数量对应关系据图分析DNA分子结构中的碱基计算:(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A_,C_,AG_,即嘌呤碱基总数_嘧啶碱基总数。(2)在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比例_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。(3)DNA分子一条链中(AG)/(CT
3、)的比值的倒数_互补链中该种碱基的比值,在整个DNA分子中该比值等于_。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为_)(4)DNA分子一条链中(AT)/(CG)的比值_其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(理论上配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值_)(5)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值_,即(AT)/(CG)的值_。该比值体现了不同生物DNA分子的_。(6)若已知A占双链的比例为c%,则A1/单链的比例无法确定,但最大值可求出为_%,最小值为_。规律方法DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1:互补的两个碱基数量相等,即AT,CG。规律2:任意两个不互补的碱基和占总碱
4、基的50%。规律3:一条链中互补碱基数量之和等于另一条链中这两种碱基数量之和,即A1T1A2T2,G1C1G2C2。规律4:一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例,即A1+T1A1+T1+C1+G1n,A2+T2A2+T2+C2+G2n,A+T1+2A+T+C+G1+2n。规律5:一条链中两种不互补碱基之和的比值,与另一条链中该比值互为倒数,即A1+G1T1+C1K,A2+G2T2+C21K,A+G1+2C+T1+21。任务3基因是有遗传效应的DNA片段(1)基因的实质:基因是有_的DNA片段。(2)基因与DNA的关系:一个D
5、NA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。(3)基因与遗传信息:基因中脱氧核苷酸的_称为遗传信息;DNA分子能够储存足够量的_。(4)基因与染色体的关系:基因在染色体上呈_排列。(5)生物体多样性和特异性的物质基础:_分子的多样性和特异性。考向分类对点落实考向一 DNA分子结构的考查1.高考重组,判断正误。(1)真核细胞的细胞核中有DNA蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有。全国卷,T2B()(2)线粒体和叶绿体中都含有DNA分子。海南卷,T10()(3)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。海南卷,T10()(4)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方
6、法,破译了全部密码子。()(5)DNA与ATP中所含元素的种类相同。()(6)控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上。()(7)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()(8)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。()(9)DNA有氢键,RNA没有氢键。()(10)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()高考VS教材高考溯源以上内容主要源自人教必修2 P4750,把握DNA双螺旋结构模型构建历程及DNA双螺旋结构内涵是解题关键。即时对练(人教必修2 P49图311改编)下面是对大肠杆菌DNA分子图示的分析,其中正确的是()
7、A图中2是核糖,属于五碳糖B图中的碱基对3和4可能是GC,也可能是ATC图中5和6可能为GAD1、2、3构成了一个完整的脱氧核糖核苷酸分子2同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是()A碱基对的排列顺序B磷酸二酯键的数目C初步水解产物的种类 D(AT)/(GC)的比值考向二 DNA分子结构中碱基互补配对原则演化而来的计算问题3.经典高考某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()42022牡丹江模拟DNA溶解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类
8、DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中GC含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述,不正确的是()A.般地说,DNA分子的Tm值与GC含量呈正相关BTm值相同的DNA分子中GC的数量有可能不同C生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋DDNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多考向三 基因、DNA和染色体的关系52022大连市二十四中高三测试如图为果蝇X染色体的部分基因图,下列对此X染色体的叙述,错误的是()A基因在染色体上呈线性排列Bl、w、f和m为非等位基因C说明了各基因在染色体上的绝对位置D雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本考点二DNA分子复制的研究方法、
9、过程和条件(国考5年1考)(全国卷:2018全国卷)任务驱动探究突破任务1DNA分子复制的过程如图为真核细胞DNA分子复制过程的模式图,据图回答相关问题:(1)图中DNA复制的主要场所是_。(2)图中DNA分子复制是从多个起点开始的,但不同时开始,复制开始时间右边最早。(3)由图示得知,DNA分子复制的方式具有什么特点?_。(4)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用?_。归纳拓展明确DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶(1)DNA聚合酶:需借助母链模板,依据碱基互补配对原则,将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上;(2)DNA连接酶:将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸
10、二酯键,即连接“片段”;(3)限制性核酸内切酶:用于切割DNA双链中主链上的“3,5磷酸二酯键”;(4)DNA酶:用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。任务2DNA复制过程中的数量关系若将亲代DNA分子复制n代,其结构分析如下:(1)子代DNA分子数为_个。含有亲代链的DNA分子数为_个。不含亲代链的DNA分子数为_个。含子代链的DNA分子数为_个。(2)子代脱氧核苷酸链数为_条。亲代脱氧核苷酸链数为_条。新合成的脱氧核苷酸链数为_条。(3)消耗脱氧核苷酸数:若一亲代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数为_个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为_个。易错提醒有关DNA复
11、制和计算的4点“注意”(1)DNA中氢键可由解旋酶催化断裂,同时需要ATP供能,也可加热断裂(如体外的PCR技术);而氢键是自动形成的,不需要酶和能量。(2)注意“DNA n次复制”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,后者只包括第n次的复制。(3)DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”;所问的是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”。(4)在真核生物中,DNA复制一般是多起点复制;在原核生物中,DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物,DNA复制大多数都是双向进行的。任务3有关DNA复制的几个问题(1)复制的场所:主要场所是_,但在拟核、线粒
12、体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。(2)复制方式:_。新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。(3)过程特点:边解旋边复制;_解旋和复制。(4)DNA复制的准确性:一般情况下,DNA分子能准确地进行复制。原因:DNA具有_,能为复制提供精确的模板;通过_,保证了复制能够准确地进行。在特殊情况下,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,引发_。考向分类对点落实考向一 DNA分子复制过程及特点分析1.高考重组,判断正误。(1)若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶。(全国卷,T2C)()(2)DNA聚合酶在
13、细胞核内合成。全国卷,T1B()(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量。海南卷,T25B()(4)真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期。海南卷,T25D()(5)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。江苏卷,T25D()22022宝鸡渭滨区一模关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述错误的是()ARep可以破坏相邻核苷酸之间的磷酸二酯键BDNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用C根据材料推断Rep推动复制叉移动是通
14、过水解ATP提供能量DDNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点3经典高考下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述,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考向二 DNA分子复制过程中的相关计算4.2022临川一中质检用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶脱氧核苷酸60个,该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4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复制过程中需腺嘌呤
15、脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分子5经典模拟某DNA分子中含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,错误的是()A在第一次复制时,需要(mA)个B在第二次复制时,需要2(mA)个C在第n次复制时,需要2n1(mA)个D在n次复制过程中,总共需要2n(mA)个考向三 DNA复制与细胞分裂6.2022河北唐山高三统考试题BrdU能替代T与A配对而渗入新合成的DNA链,植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中,不正确的是()A1条染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制B1
16、个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上C第一个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUD第二个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU7高考改编用32P标记了玉米体细胞(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,在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A0条B20条C大于0小于20条 D以上都有可能归纳拓展1DNA复制与基因突变(1)一般情况下,DNA分子能准确地进行复制。其原因是:DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准
17、确地进行。(2)特殊情况下,由于外界因素和生物内部因素的作用,可以造成碱基配对发生差错,引发基因突变。2DNA复制与细胞分裂此类问题可通过构建模型图解答,如下图:这样来看,最后形成的4个子细胞有3种情况:第一种情况是4个细胞都是;第2种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是;第3种情况是2个细胞是,另外2个细胞是。8在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中,3HdT可掺入正在复制的DNA分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图
18、可以作出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为ac考向四 DNA复制过程中的相关实验探究9.北京卷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
19、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来自于_,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
20、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_。网络建构提升长句应答必备1DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。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。3DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则,通过氢键连接。4DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。5DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。6DNA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。翻阅教材品原味1全国卷在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记D
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