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人教高考總復習生物必修二第1頁/共69頁基礎(chǔ)知識第2頁/共69頁第3頁/共69頁第4頁/共69頁第5頁/共69頁第6頁/共69頁第7頁/共69頁小思考:DNA初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸,徹底水解的產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和堿基(A、T、G、C4種)小討論:DNA復制的場所還有:真核細胞:線粒體、葉綠體。原核細胞:細胞質(zhì)(如質(zhì)粒的復制)。若復制出錯,可造成基因突變。第8頁/共69頁熱點一DNA分子的結(jié)構(gòu)和相關(guān)計算規(guī)律1.DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)基本元素組成:C、H、O、N、P5種元素。(2)基本組成單位:4種脫氧核苷酸,每個脫氧核苷酸由3種小分子化合物構(gòu)成。磷酸用“○”表示,脫氧核糖用“”表示,含氮堿基用“?”表示,三者之間的連接如圖,其差異是由堿基種類決定的。知識熱點第9頁/共69頁(3)由多個脫氧核苷酸分子聚合形成脫氧核苷酸長鏈。(4)兩條長鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。兩條長鏈的堿基之間靠氫鍵連接成堿基對,堿基對的形成遵循堿基互補配對原則。第10頁/共69頁(5)平面結(jié)構(gòu)圖及空間結(jié)構(gòu)第11頁/共69頁(6)空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)要點:①兩條鏈反向平行;②外側(cè)為脫氧核糖與磷酸交替排列;③內(nèi)部為堿基互補配對;④每個DNA片段中,游離的磷酸基團有2個,○?之間的數(shù)量關(guān)系1∶1∶1,○和之間的化學鍵為磷酸二酯鍵,用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷,用DNA連接酶處理可連接;?與?之間的化學鍵為氫鍵,可用解旋酶斷裂。在DNA復制過程中,可用DNA聚合酶復制。第12頁/共69頁①配對的堿基,A與T之間形成2個氫鍵,G與C之間形成3個氫鍵,C—G對所占比例越大,DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。②在DNA分子中,多數(shù)磷酸連接2個脫氧核糖,多數(shù)脫氧核糖連接2個磷酸。③在同一條脫氧核苷酸鏈中,相鄰2個堿基之間通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖間接相連。第13頁/共69頁2.堿基互補配對原則及其推論(1)原則:A—T,G—C,圖示為:(2)推論:①腺嘌呤與胸腺嘧啶相等,鳥嘌呤與胞嘧啶相等,即A=T,G=C。②嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等,即A+G=T+C。第14頁/共69頁第15頁/共69頁第16頁/共69頁①以上原則及推論僅適用于雙鏈DNA分子的堿基計算,不適用于單鏈DNA分子的堿基計算。②應(yīng)用上述推論,還可以解決轉(zhuǎn)錄時mRNA中相關(guān)堿基數(shù)目和比例的計算等問題。③關(guān)于DNA單、雙鏈及RNA判斷若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖則必為DNA;若A≠T、C≠G,則一定為單鏈DNA;若A=T、C=G,則一般認為是雙鏈DNA;若出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖則必為RNA。第17頁/共69頁3.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(1)穩(wěn)定性:空間構(gòu)型相對穩(wěn)定。①位于外側(cè)的基本骨架一定是由磷酸和脫氧核糖交替連接形成的,不會改變。②兩條鏈間的堿基互補配對方式穩(wěn)定不變,總是A與T,G與C配對。堿基對及其側(cè)鏈基因?qū)S持DNA分子的空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有著重要的作用。(2)多樣性:不同的DNA分子中脫氧核苷酸的數(shù)目有差異,排列順序多種多樣。若某一個DNA分子由n個堿基對構(gòu)成,則可代表的遺傳信息就有4n種。第18頁/共69頁(3)特異性:不同的DNA分子具有其特定的堿基對排列順序,這就是DNA分子的特異性。任何兩個不同的基因(包括等位基因)其差異性就在于基因中脫氧核苷酸序列的不同,基因中脫氧核苷酸發(fā)生變化,該基因?qū)⒖赡軙蛔優(yōu)樗牡任换?。?9頁/共69頁【例1】
已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%,其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,則在它的互補鏈中,T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(
)A.32.9%和17.1%
B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%第20頁/共69頁解析:由于整個DNA分子中G+C=35.8%,每條鏈中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于其中一條鏈中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,由此可以求出該鏈中,G=18.7%,A=31.3%,則其互補鏈中T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的31.3%和18.7%。答案:B評析:本題考查堿基互補配對原則。第21頁/共69頁?變式1:有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是(
)A.DNA分子由4種脫氧核苷酸組成B.DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C.堿基與磷酸基相連接D.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架第22頁/共69頁解析:DNA分子由4種脫氧核苷酸組成,每一種脫氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子含氮堿基、一分子脫氧核糖組成的。對于DNA分子來說,磷酸和脫氧核糖交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成DNA分子的基本骨架。答案:AD第23頁/共69頁1.DNA分子復制的原因、條件、過程、時間及意義DNA復制的概念以親代DNA為模板,在一定條件下合成子代DNA的過程DNA精確復制的原因規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復制提供精確的模板;堿基互補配對原則保證了復制準確進行能夠進行DNA復制的生物一切以DNA為遺傳物質(zhì)的生物真核生物DNA復制發(fā)生的時間在體細胞中發(fā)生在有絲分裂間期在有性生殖過程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂間期第24頁/共69頁DNA分子復制進行的基本條件模板親代DNA分子的兩條鏈原料四種游離的脫氧核糖核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等DNA復制的特點半保留復制DNA復制的結(jié)果一個DNA分子形成兩個完全相同的子代DNA分子兩個子代DNA的位置及分開時間復制產(chǎn)生的兩個子代DNA分子位于一對姐妹染色單體上,由著絲點連在一起,在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂時分開,分別進入兩個子細胞中DNA復制的意義保持遺傳信息的連續(xù)性,向子代傳遞遺傳信息第25頁/共69頁2.DNA分子復制中相關(guān)計算DNA的復制為半保留復制,一個DNA分子復制n次,則有(1)DNA分子數(shù)①子代DNA分子數(shù)=2n個②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)=2個③不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)=(2n-2)個第26頁/共69頁(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1條②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)=(2n-1-2)條(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸m·(2n-1)個。②復制第n次所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1。若取一個全部被15N標記的DNA分子(0代)。轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復制)若干代,其結(jié)果分析如下表:第27頁/共69頁第28頁/共69頁第29頁/共69頁第30頁/共69頁【例2】下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖,有關(guān)敘述錯誤的是(
)第31頁/共69頁A.圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B.圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C.真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D.真核生物的這種復制方式提高了復制速率第32頁/共69頁解析:由該DNA分子復制過程示意圖可看出:DNA分子復制有多個復制起始點。且邊解旋邊反向復制(箭頭代表DNA復制方向),DNA分子復制需要解旋酶參與。這種多起點復制可有效地提高復制速率。由圖示不同復制起點復制出的DNA片段長度不同可知:DNA分子的多個復制起點并不是同時開始復制的。答案:A評析:本題考查DNA復制的過程和特點。第33頁/共69頁?變式2:下列關(guān)于DNA復制的敘述,正確的是(
)A.在細胞有絲分裂間期,發(fā)生DNA復制B.DNA通過一次復制后產(chǎn)生四個DNA分子C.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解鏈后,開始DNA的復制D.單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈第34頁/共69頁解析:DNA通過一次復制后只產(chǎn)生2個DNA分子,故B錯;DNA的復制是邊解旋邊復制,故C錯;單個脫氧核苷酸是在DNA聚合酶的作用下連接合成新的子鏈,故D錯。答案:A第35頁/共69頁1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因的基本單位也是脫氧核苷酸,且脫氧核苷酸的排列順序決定了基因的多樣性和特異性。第36頁/共69頁2.染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系第37頁/共69頁3.基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系第38頁/共69頁4.遺傳信息與基因的關(guān)系基因中特定的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息,任意兩個不同基因(包括等位基因)其本質(zhì)差異均在于脫氧核苷酸序列不同。第39頁/共69頁5.基因的基本功能(1)遺傳信息的傳遞:發(fā)生在傳種接代過程中,通過復制實現(xiàn)遺傳信息由親代到子代的傳遞。通過有絲分裂實現(xiàn)由親代細胞傳向子代細胞,通過減數(shù)分裂和受精作用實現(xiàn)由親代個體傳向子代個體(以配子作親子代間的傳遞橋梁)。(2)遺傳信息的表達:發(fā)生在生物個體發(fā)育過程中,是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的過程,通過遺傳信息的表達控制個體發(fā)育過程:第40頁/共69頁第41頁/共69頁【例3】
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,在下面關(guān)于“遺傳效應(yīng)”的說法中,不正確的是(
)A.能控制一種生物性狀的表現(xiàn)B.能控制一種蛋白質(zhì)的生物合成C.能轉(zhuǎn)錄形成信使RNAD.存在遺傳密碼并決定某種氨基酸第42頁/共69頁解析:基因是指具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,對“遺傳效應(yīng)”的理解:這一片段的DNA通過轉(zhuǎn)錄將其中的遺傳信息傳遞到mRNA中,并通過mRNA控制蛋白質(zhì)的合成或控制某種酶的合成,從而決定某種性狀的表現(xiàn)。答案:D評析:本題考查所謂“遺傳效應(yīng)”的含義。第43頁/共69頁?變式3:等位基因控制的是生物的同一性狀的不同表現(xiàn),下列關(guān)于等位基因R、r的敘述不正確的是(
)A.基因R、r空間結(jié)構(gòu)不同B.基因R、r堿基種類相同C.基因R、r堿基排列順序不同D.基因R、r堿基數(shù)目可能不同第44頁/共69頁解析:基因的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),等位基因控制生物的相對性狀,蘊含著不同的遺傳信息,因而具有不同的堿基排列順序,引起堿基排列順序不同的原因可能是堿基的數(shù)目和堿基的序列;但是不同基因的堿基的種類都是四種。答案:A第45頁/共69頁1.在下列四種化合物的化學組成中,“○”的含義相同的是(
)A.①和② B.②和③C.③和④ D.①和④隨堂練習第46頁/共69頁解析:ATP中的“A”是指含有核糖的腺苷,加上一分子磷酸即為腺嘌呤核糖核苷酸,核糖核苷酸是RNA的基本單位,即圖④中“○”中所對應(yīng)的含義。答案:D第47頁/共69頁2.已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型?,F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒,要確定其核酸屬于上述哪一種類型,應(yīng)該(
)A.分析堿基類型,確定堿基比率B.分析堿基類型,分析核糖類型C.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成,分析堿基類型D.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成,分析核糖類型第48頁/共69頁解析:確定DNA或RNA,可分析堿基和五碳糖(有U或核糖者為RNA;有T或脫氧核糖者為DNA);確定單鏈或雙鏈可分析其中各種堿基所占的比率:若A與T或U相等,C與G相等,則為雙鏈(當然也有可能是單鏈);若不相等則為單鏈。如果分析氨基酸組成,則不能區(qū)分任何類型。答案:A第49頁/共69頁3.亞硝酸鹽可使DNA的某些堿基脫去氨基,堿基脫氨基后的變化如下:C轉(zhuǎn)變?yōu)閁(U與A配對),A轉(zhuǎn)變?yōu)棰?Ⅰ為次黃嘌呤,與C配對)。現(xiàn)有一DNA片段為—TCAGC—②(—AGTCG—①),經(jīng)亞硝酸鹽作用后,若鏈①中的A、C發(fā)生脫氨基作用,經(jīng)過兩輪復制后,其子代DNA片段之一為 ()第50頁/共69頁解析:所需的知識點包括DNA分子復制的特點、過程等有關(guān)知識。由題中所給信息可知鏈①中的A轉(zhuǎn)變?yōu)镮,C轉(zhuǎn)變?yōu)閁,再由DNA分子半保留復制的特點可以推知經(jīng)過兩輪復制后其子代DNA片段之一為C項。解題關(guān)鍵是要提取有用信息,置換鏈①中的堿基,然后依據(jù)堿基互補配對原則推導出后代DNA片段的堿基序列。答案:C第51頁/共69頁第52頁/共69頁答案:C第53頁/共69頁5.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中錯誤的是(
)A.每個雙鏈DNA分子最多含有四種脫氧核苷酸B.每個堿基分子上均連接著一個磷酸和一個脫氧核糖C.每個DNA分子中堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)D.一段雙鏈DNA分子中若含有40個胞嘧啶,就會同時含有40個鳥嘌呤第54頁/共69頁解析:雙鏈DNA分子中最多含A、G、C、T四種脫氧核苷酸,堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù),根據(jù)堿基互補配對原則,C=G。答案:B第55頁/共69頁6.用15N同位素標記細菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代,a,b,c為三種DNA分子:a只含15N,b同時含14N和15N,c只含14N。如下圖。下列選項中,這三種DNA分子的比例正確的是(縱坐標為DNA分子個數(shù))(
)第56頁/共69頁解析:用15N標記的DNA分子連續(xù)在含14N的培養(yǎng)基上繁殖四代,得到子代DNA分子數(shù)為24=16(個),其中含15N和14N的雜交DNA分子2個,只含14N的DNA分子14個。答案:D第57頁/共69頁7.對一個基因的正確描述是 (
)①基因是DNA分子上特定的片段②它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)③它決定著某一遺傳性狀或功能④它的化學結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化A.①和② B.①和③C.③和④ D.①和④第58頁/共69頁解析:基因是指具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,即特定的片段;其因的概念是在1909年約翰編著《精密遺傳學原理》一書中首次提出,1926年摩爾根發(fā)表《基因論》,使染色體遺傳理論系統(tǒng)化,但其化學結(jié)構(gòu)是在1953年闡明DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以后,才被人們所認識。基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)對某遺傳性狀的控制或決定某一功能,如催化功能(酶)、調(diào)節(jié)功能(激素);基因的化學結(jié)構(gòu)在一定的內(nèi)、外環(huán)境條件影響下也會發(fā)生變化,叫基因突變(詳見變異部分)。據(jù)此,正確的是①和③。故選B。答案:B第59頁/共69頁8.分析下列圖表,回答有關(guān)問題:第60頁/共69頁(1)圖中B是________,F(xiàn)是________,G是________。(2)1個A與C有兩種比例關(guān)系:________和________,每個C上分布著________個D。(3)D與A的位置關(guān)系是__________________________
______________________________________________。(4)C的基本組成單位是圖中的________。D的主要載體是圖中的________。(5)遺傳信息是D中________的排列順序。第61頁/共69頁答案:(1)蛋白質(zhì)堿基脫氧核糖(2)1∶1
1∶2多(3)基因在染色體上呈線性排列(4)E
A
(5)E第62頁/共69頁9.含有32P或31P的磷酸,兩者化學性質(zhì)幾乎相同,都可參與DNA分子的組成,但32P比31P質(zhì)量大。現(xiàn)將某哺乳動物的細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中,連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細胞。然后將G0代細胞移至32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)過第1、2次細胞分裂后,分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取出DNA,經(jīng)密度梯度離心后得到的結(jié)果如下
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