一輪復習 人教版 DNA的結構、復制和基因的本質（53張） 課件

1、第六單元遺傳的分子基礎第18講DNA的結構、復制和基因的本質課標要求素養(yǎng)目標1.概述DNA 分子是由四種脫氧核苷酸構成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。2.概述DNA 分子通過半保留方式進行復制。3.制作DNA 分子雙螺旋結構模型結合DNA 雙螺旋結構模型，闡明DNA 分子作為遺傳物質所具有的特征，以及通過復制過程傳遞遺傳信息(生命觀念、科學思維)【知識框架】考點一DNA的結構及特點1核心概念 堿基互補配對原則：堿基之間的一一對應關系，A一定與T配對，C一定與G配對。(必修2 P50)2DNA的雙螺旋結構(1)模型的構建者：沃森和克里克。(2)

2、DNA的雙螺旋結構：空間結構：DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結構。外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成，構成基本骨架。內側：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。遵循堿基互補配對原則。3DNA的特點(1)多樣性：四種脫氧核苷酸的排列順序和數(shù)量千變萬化(具有n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序)。(2)特異性：每個DNA分子都有其特定的堿基排列順序(具有n個堿基對的血紅蛋白基因，只能有唯一的堿基對排列順序，才能組成血紅蛋白基因)。(3)穩(wěn)定性：有獨特的雙螺旋結構(磷酸與脫氧核糖交替連接構成基本骨架，堿基配對方式不變等)。1(教材必修2 P52“拓展應用”)堿基

3、互補配對原則對遺傳信息傳遞的意義是_。答案：根據(jù)堿基互補配對原則，DNA兩條鏈的堿基之間有準確的一一對應關系，保證了遺傳信息傳遞的準確性答案：兩條單鏈走向相反，從雙鏈的一端起始。一條單鏈是從5端到3端，另一條單鏈則從3端到5端1沃森和克里克研究DNA分子的結構時，運用了構建物理模型的方法。 ()2DNA分子中一條鏈上的兩個相鄰堿基是通過氫鍵連接的。()3一條DNA單鏈的序列5GATACC3則互補鏈序列應為5GGTATC3。()提示：DNA的一條鏈上的兩個相鄰堿基之間連接的是脫氧核糖磷酸脫氧核糖。DNA只含有4種脫氧核苷酸，卻能儲存大量遺傳信息。原因是_。答案：遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中

4、，堿基的排列順序千變萬化，可使DNA能儲存大量遺傳信息1.(生命觀念)解讀兩種DNA結構模型(1)由圖1可解讀以下信息。(2)圖2是圖1的簡化形式，其中是磷酸二酯鍵，是氫鍵。解旋酶作用于部位，限制性內切核酸酶和DNA連接酶作用于部位。(3)利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA結構。1DNA結構的易錯誤區(qū)(1)DNA分子的特異性是由堿基對的排列方式?jīng)Q定的，而不是由堿基配對方式?jīng)Q定的(配對方式只有四種：AT、CG、TA、GC)。(2)并不是所有的DNA分子都是雙鏈結構，有少數(shù)的DNA分子是單鏈的，還有部分DNA是雙鏈環(huán)狀結構，如原核細胞的擬核DNA、質粒、真核細胞的線粒體DNA和葉綠體DNA等

5、。(3)并非所有DNA片段都是基因，基因是有遺傳效應的DNA片段，不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將不同的基因分隔開。(4)DNA分子中能體現(xiàn)特異性的堿基比例是兩互補堿基的和(如AT)，而不是任意兩不互補堿基的和(如AG)。2DNA相關計算的易錯誤區(qū)(1)雙鏈DNA中，AT，GC，但(AT)不一定等于(GC)。(2)單鏈DNA中，嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)。(3)DNA分子中并不是所有的脫氧核糖都連接兩個磷酸基團，在每條鏈的3端的脫氧核糖只連接了一個磷酸基團?？枷蛞粐@DNA分子結構分析，考查科學思維典型例題1(2020浙江卷)某DNA片段的結構如圖所示。下列敘述正確的是()A表示胞嘧啶B

6、表示腺嘌呤C表示葡萄糖 D表示氫鍵解析：分析圖示可知，A(腺嘌呤)與配對，根據(jù)堿基互補配對原則，則為T(胸腺嘧啶)，A錯誤；與G(鳥嘌呤)配對，則為C(胞嘧啶)，B錯誤；DNA分子中所含的糖為脫氧核糖，C錯誤；DNA兩條鏈中配對的堿基通過氫鍵相連，D正確。答案：D考向二圍繞DNA分子的相關計算，考查科學思維典型例題2(2021全國測試)某雙鏈DNA分子含有200個堿基，一條鏈上ATGCl234，則關于該DNA分子的敘述正確的是()A該DNA分子含有4個游離的磷酸基團B該DNA分子連續(xù)復制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個C該DNA分子中四種含氮堿基的比例是ATGC3377D該DNA分子的

7、堿基排列方式共有4100種解析：DNA分子由2條鏈組成，含有2個游離的磷酸基團，A錯誤；DNA分子一條鏈上的A10010%10(個)，T10020%20(個)，另一條鏈上的A20個，因此該DNA分子中的A是30個，連續(xù)復制2次，形成4個DNA，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸是33090(個)，B錯誤；按照堿基互補配對原則，一條鏈上ATGC1234，另一條鏈上的ATGC2143，雙鏈DNA分子的該比值是3377，C正確；由于該200個堿基的DNA分子中，各種堿基的比例一定，因此堿基排列方式肯定少于4100種。D錯誤。答案：C考向三圍繞DNA的特點，考查生命觀念典型例題3(2021揭陽一模)古代常用滴

8、血認親的方式進行親子鑒定，結果并不準確?，F(xiàn)代則用DNA指紋技術，準確度極高。下列選項中，不能作為此技術科學依據(jù)的是()A親子代的DNA均以染色體為主要載體B子代的核DNA一半來自母方、一半來自父方C現(xiàn)實生活中兩個個體的DNA堿基序列不可能完全相同D同一個體的不同體細胞的核DNA堿基序列幾乎完全相同解析：親子鑒定是鑒定子代與親代的血緣關系。DNA指紋技術的依據(jù)是DNA分子具有特異性，與其以誰為載體沒有關系，A錯誤；子代由受精卵發(fā)育而來，其核DNA一半來自父方、一半來自母方，B正確；由于人的DNA由眾多堿基組成，排列順序眾多，理論上存在相同的可能性但極小，現(xiàn)實中出現(xiàn)兩個完全相同DNA個體的概率幾乎

9、為0，C正確；同一個體的不同體細胞來自同一個受精卵的有絲分裂，除非發(fā)生了基因突變，否則核DNA堿基序列幾乎完全相同，D正確。 答案：A1(2021廣州二模)下列有關DNA基因的敘述，正確的是()A在雙鏈DNA分子中，腺嘌呤與尿嘧啶的數(shù)量相等B在脫氧核苷酸長鏈中，連接磷酸和脫氧核糖的是氫鍵C在骨骼肌細胞中，DNA分子數(shù)隨線粒體數(shù)增加而增加D饑餓時，人體肝臟細胞中的胰高血糖素基因大量表達解析：DNA分子中，不含尿嘧啶，A錯誤； 在脫氧核苷酸長鏈中，連接堿基對的是氫鍵，B錯誤；線粒體內含有少量DNA，在骨骼肌細胞中，DNA分子數(shù)隨線粒體數(shù)增加而增加，C正確；胰高血糖素基因在胰島A細胞內表達，D錯誤。

10、 答案：C考點二DNA的復制及基因的本質1核心概念半保留復制：DNA復制時，新合成的每個DNA分子中都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此這種復制方式稱為半保留復制。(必修2 P53)2復制的推測沃森和克里克提出假說：DNA分子復制方式為半保留復制。3復制的實驗證據(jù)4復制過程5基因的本質對于絕大多數(shù)生物，基因是有遺傳效應的DNA片段；對于極少數(shù)生物，如RNA病毒，基因是有遺傳效應的RNA片段。1(教材必修2 P54“思考討論”)假如全保留復制，第一代的結果：_；第二代的結果：_。2(教材必修2 P55“旁欄”)第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，該結果可排除_。答案：全保留復制方式3(教材必修2

11、 P56“拓展應用”)果蠅在DNA復制的過程中，形成多個DNA復制泡，是正在復制的部位。該現(xiàn)象說明了_。答案：果蠅的DNA復制有多個復制起點，可同時從多個起點開始DNA復制，可加快復制速度判斷正誤。1在有絲分裂后期，DNA復制導致染色體數(shù)目加倍。()提示：有絲分裂前的間期，DNA復制，使DNA加倍，但染色體不加倍；后期著絲粒分裂導致染色體數(shù)目加倍。提示：DNA復制3次共有8個DNA分子，其中6個14N/14N和2個14N/15N。含14N的DNA分子應為100%。3等位基因位于同一個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈上。 ()提示：等位基因分別位于一對同源染色體的2個DNA分子上。4真核細胞基因中核

12、糖核苷酸的排列順序儲存遺傳信息。()5真核細胞的基因只存在于細胞核中，而核酸并非僅存在于細胞核中。()6原核細胞中組成一個基因的嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)量不一定相等。 ()7農桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應的DNA片段。()提示：細胞內基因的脫氧核糖核苷酸排列順序儲存遺傳信息。提示：真核細胞的基因存在于細胞核、線粒體、葉綠體的DNA中。提示：原核細胞的基因也只存在于DNA中，嘌呤數(shù)嘧啶數(shù)。1DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現(xiàn)。解旋酶不能為反應提供能量，但能_。2研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中GC的比例越高，需要的解鏈溫度越高，原因是_。答案：降低反應所需要的

13、活化能答案：在DNA分子中，A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵，GC的比例越高，氫鍵數(shù)越多，DNA結構越穩(wěn)定1.(生命觀念)利用數(shù)字“1、2、3、4”巧記DNA的復制2(生命觀念)DNA復制的易錯點(1)場所：細胞核是DNA復制的主要場所，線粒體、葉綠體、原核細胞也可以DNA復制。(2)酶：DNA中氫鍵斷裂由解旋酶催化，需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫鍵是自動形成的，不需要酶和能量。(3)起點：真核生物中，一般是多起點DNA復制；原核生物中，一般是一個起點。(4)方向：真核生物和原核生物，一般都是雙向DNA復制。3(科學思維)“圖解法”分析DNA復制相關計算(2)DNA分子復

14、制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)。若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m(2n1)。第n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m2n1。1(生命觀念) 準確把握DNA復制的相關計算問題(1)復制次數(shù)：“DNA復制了n次”和“第n次復制”的區(qū)別是前者包括所有的復制，后者只包括最后一次復制。(2)堿基數(shù)目：堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”。(3)復制模板：在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩條。(4)關鍵詞語：看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關鍵詞。2(生命觀念)明辨染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關

15、系答案：染色體DNA脫氧核苷酸有遺傳線性排列順序一個或兩個許多許多考向一圍繞DNA復制過程及實驗證據(jù)的分析，考查科學思維、科學探究典型例題1(2021河北卷)許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機理。下列敘述不正確的是()藥物名稱作用機理羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A羥基脲處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉錄過程都出現(xiàn)原料匱乏B放線菌素D處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉錄過程都受到抑制C阿糖胞苷處理后，腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸D將三種藥物精準導入腫瘤細胞的技術可減弱它們對

16、正常細胞的不利影響解析：據(jù)表信息可知，羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成，從而影響腫瘤細胞中DNA復制過程，而轉錄過程需要的原料是核糖核苷酸，不會受到羥基脲的影響，A錯誤；因為DNA復制和轉錄均需要DNA模板，而放線菌素D能抑制DNA的模板功能，抑制DNA復制和轉錄， B正確；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性，會使腫瘤細胞DNA復制過程中脫氧核苷酸無法聚合，子鏈無法正常延伸，C正確；由于將三種藥物精準導入腫瘤細胞，抑制其增殖，減弱其對正常細胞的不利影響，D正確。答案：A考向二圍繞DNA復制的相關計算，考查科學思維典型例題2(2021韶關一模)把DNA分子均為15NDNA的大腸桿菌，轉移到含14N的培養(yǎng)

17、基上，連續(xù)培養(yǎng)三代，并將每一代的大腸桿菌DNA提純后進行梯度離心，測定其密度及條帶的比例，部分結果如下，據(jù)此推測處的數(shù)值分別是()考向三圍繞DNA的相關科學發(fā)展歷程，考查科學思維典型例題3(2021廣東卷)DNA雙螺旋結構模型的提出是20世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構建提供主要依據(jù)的是()赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質的實驗富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制ABC D解析：赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質，與構建DNA雙螺旋結構模型無關，錯誤；沃森和克

18、里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結構，正確；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據(jù)此推出堿基的配對方式，正確；沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制，是在DNA雙螺旋結構模型之后提出的，錯誤。選B。答案：B1(2021佛山一模)真核生物的DNA分子中有多個復制起始位點，可以大大提高DNA復制速率。中科院李國紅團隊通過研究揭示了一種精細的DNA復制起始位點的識別調控機制，該成果入選2020年中國科學十大進展。下列敘述錯誤的是()ADNA復制起始位點是解旋酶與DNA的初始結合位點BDNA的兩條鏈在復制起始位點解旋后都可以作為復制模板CDNA復制時可能是從復制起始位點開始同時向兩個方向進行D可將外源的尿嘧啶類似物摻入新合成的DNA鏈中來鑒定復制起始位點解析：DNA復制起始位點是解旋酶與DNA的初始結合位點，使DNA解旋后并開始復制，A正確；DNA的兩條鏈在復制起始位點解旋后都可以作為復制模板，B正確；DNA兩條鏈為反向平行，DNA復制時的多起點雙向復制可提高DNA分子的合成效率，C正確；D