高三生物一輪復(fù)習(xí)人教DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因是

高三生物一輪復(fù)習(xí)人教DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)制及基因是第1頁(yè)/共62頁(yè)知識(shí)點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)答案：①磷酸②脫氧核糖③脫氧核苷酸④脫氧核苷酸鏈⑤雙螺旋⑥2⑦3

第2頁(yè)/共62頁(yè)知識(shí)點(diǎn)二DNA分子的復(fù)制第3頁(yè)/共62頁(yè)第4頁(yè)/共62頁(yè)知識(shí)點(diǎn)三基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段第5頁(yè)/共62頁(yè)第6頁(yè)/共62頁(yè)歸納：你是否能用圖解的形式表示染色體、DNA、基因、蛋白質(zhì)及性狀的關(guān)系？答案：第7頁(yè)/共62頁(yè)判斷正誤1．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)(

)。2．(G＋C)>(A＋T)的DNA分子穩(wěn)定性低(

)。3．T2噬菌體DNA中堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的(

)。4．DNA復(fù)制的場(chǎng)所不只是細(xì)胞核(

)。5．DNA復(fù)制過(guò)程只發(fā)生在細(xì)胞分裂間期(

)。6．有遺傳效應(yīng)的片段只有DNA片段(

)。答案：1.√

2.×

3.×

4.√

5.×

6.×

第8頁(yè)/共62頁(yè)記憶竅門(mén)借圖記憶“五四三二一”五：五種元素：C、H、O、N、P四：四種堿基對(duì)應(yīng)四種脫氧核苷酸三：三種物質(zhì)：○、、?二：兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈(堿基對(duì)有A與T、G與C兩種配對(duì)方式)一：一種空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)第9頁(yè)/共62頁(yè)學(xué)習(xí)筆記：第10頁(yè)/共62頁(yè)DNA分子的結(jié)構(gòu)、特性及基因的本質(zhì)

1．DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀第11頁(yè)/共62頁(yè)(1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)。(2)○、、?之間的數(shù)量關(guān)系是1∶1∶1。(3)兩個(gè)核苷酸的○和之間的化學(xué)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。(4)堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。(5)每個(gè)脫氧核糖(除兩端外)連接著2個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接。第12頁(yè)/共62頁(yè)(6)若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3n－m。(7)每個(gè)脫氧核苷酸中，脫氧核糖中1號(hào)碳與堿基相連接，5號(hào)碳與磷酸相連接，3號(hào)碳與下一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸相連接，如圖。第13頁(yè)/共62頁(yè)2．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及相關(guān)計(jì)算DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子形成堿基對(duì)時(shí)，A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。推論規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G，則A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中該種堿基比例的比值。規(guī)律三：在DNA雙鏈中一條單鏈的

第14頁(yè)/共62頁(yè)第15頁(yè)/共62頁(yè)第16頁(yè)/共62頁(yè)3．DNA分子特性(1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(2)多樣性：堿基對(duì)多種多樣的排列順序。提醒

若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對(duì)數(shù)。(3)特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。第17頁(yè)/共62頁(yè)4．基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關(guān)系關(guān)系內(nèi)容基因與脫氧核苷酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱(chēng)為遺傳信息基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因基因與染色體基因在染色體上呈線(xiàn)性排列，染色體是基因的主要載體第18頁(yè)/共62頁(yè)圖示第19頁(yè)/共62頁(yè)提醒①對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線(xiàn)粒體和葉綠體也是基因的載體。②對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒(méi)有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。第20頁(yè)/共62頁(yè)本考點(diǎn)高考命題多以選擇題形式出現(xiàn)，考查概念、特點(diǎn)等基礎(chǔ)知識(shí)較常見(jiàn)，試題難度小，命題頻率低。提醒考生要關(guān)注堿基互補(bǔ)配對(duì)相關(guān)的計(jì)算，未必不考。第21頁(yè)/共62頁(yè)【典例1】?在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤占?jí)A基總數(shù)的(

)。A．24% B．22% C．26% D．23%第22頁(yè)/共62頁(yè)第23頁(yè)/共62頁(yè)方法技巧單雙鏈轉(zhuǎn)化公式的推導(dǎo)：本題的直接應(yīng)用(1)公式推導(dǎo)(結(jié)合下圖)：由圖知：A1＋T1＋C1＋G1＝m

A2＋T2＋G2＋C2＝m，整個(gè)雙鏈DNA上的堿基總數(shù)為2m。∵A1＝T2、T1＝A2則A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，第24頁(yè)/共62頁(yè)第25頁(yè)/共62頁(yè)【訓(xùn)練1】?(新題快遞)從分子水平上對(duì)生物體具有多樣性或特異性的分析，錯(cuò)誤的是(

)。A．堿基對(duì)的排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子基因的多樣性B．堿基對(duì)的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子基因的特異性C．一個(gè)含2000個(gè)堿基的DNA分子，其堿基對(duì)可能的排列方式就有41000種D．人體內(nèi)控制β-珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41700種第26頁(yè)/共62頁(yè)解析β-珠蛋白基因堿基對(duì)的排列順序，是β-珠蛋白所特有的。任意改變堿基的排列順序后，合成的就不一定是β-珠蛋白了。答案D第27頁(yè)/共62頁(yè)1．研究DNA復(fù)制的常用方法同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記3H、15N，通過(guò)離心在試管中形成不同位置的DNA條帶。DNA復(fù)制的研究方法、過(guò)程和條件

第28頁(yè)/共62頁(yè)2．DNA復(fù)制的過(guò)程(認(rèn)真分析下面兩幅圖)及意義標(biāo)準(zhǔn)圖：第29頁(yè)/共62頁(yè)簡(jiǎn)化圖：第30頁(yè)/共62頁(yè)【要點(diǎn)闡釋】DNA復(fù)制的場(chǎng)所真核細(xì)胞：細(xì)胞核(主要)、線(xiàn)粒體、葉綠體原核細(xì)胞：擬核、細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))DNA復(fù)制的條件模板親代DNA的兩條鏈原料4種游離的脫氧核苷酸能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶等DNA復(fù)制的特點(diǎn)①半保留復(fù)制；②邊解旋邊復(fù)制DNA復(fù)制的意義遺傳信息的傳遞，使物種保持相對(duì)穩(wěn)定和延續(xù)②由于復(fù)制差錯(cuò)而出現(xiàn)基因突變，從而為進(jìn)化提供了原始的選擇材料第31頁(yè)/共62頁(yè)提醒①子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。②影響細(xì)胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復(fù)制。③體外也可進(jìn)行，即PCR擴(kuò)增技術(shù)，除滿(mǎn)足上述條件外，還應(yīng)注意溫度、pH的控制及引物的加入。第32頁(yè)/共62頁(yè)3．DNA復(fù)制過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系由于DNA分子的復(fù)制是一種半保留復(fù)制方式，一個(gè)DNA分子連續(xù)進(jìn)行n次復(fù)制，可形成2n個(gè)子代DNA，其中只有2個(gè)DNA分子含有最初親代的母鏈。圖解如下：第33頁(yè)/共62頁(yè)第34頁(yè)/共62頁(yè)本考點(diǎn)是高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一。從高考試題來(lái)看，考查DNA的復(fù)制主要涉及DNA復(fù)制過(guò)程中的變化、特點(diǎn)，與細(xì)胞增殖、遺傳和變異等的關(guān)系，DNA的復(fù)制與其他生理過(guò)程(如轉(zhuǎn)錄、翻譯等)的區(qū)別等。第35頁(yè)/共62頁(yè)【典例2】?(2011·安徽卷)甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過(guò)程，下列敘述正確的是(

)。A．甲、乙所示過(guò)程通過(guò)半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B．甲所示過(guò)程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行C．DNA分子解旋時(shí)，甲所示過(guò)程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過(guò)程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次第36頁(yè)/共62頁(yè)解析考察真核生物的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。甲圖以DNA兩條單鏈均為模板，而乙以一條鏈為模板，且產(chǎn)物是一條鏈，確定甲圖表示DNA復(fù)制，乙圖表示轉(zhuǎn)錄。A項(xiàng)轉(zhuǎn)錄不是半保留方式，產(chǎn)物是單鏈RNA；B項(xiàng)真核細(xì)胞的DNA復(fù)制可以發(fā)生在細(xì)胞核、線(xiàn)粒體及葉綠體中；C項(xiàng)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均需要解旋酶；D項(xiàng)一個(gè)細(xì)胞周期DNA只復(fù)制一次，但要進(jìn)行大量的蛋白質(zhì)合成，所以轉(zhuǎn)錄多次發(fā)生。答案D第37頁(yè)/共62頁(yè)【訓(xùn)練2】?(2012·天津調(diào)研)下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，請(qǐng)根據(jù)圖示過(guò)程，回答問(wèn)題。第38頁(yè)/共62頁(yè)(1)由圖示得知，1個(gè)DNA分子復(fù)制出乙、丙2個(gè)DNA分子，其方式是_____。(2)解旋酶能使雙鏈DNA解開(kāi)，但需要細(xì)胞提供______________。除了圖中所示酶外，丙DNA分子的合成還需要________酶。(3)從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向____________________。(4)細(xì)胞中DNA復(fù)制的場(chǎng)所是________；在復(fù)制完成后，乙、丙分開(kāi)的時(shí)期為_(kāi)_______。(5)若一個(gè)卵原細(xì)胞的一條染色體上的β-珠蛋白基因在復(fù)制時(shí)一條脫氧核苷酸鏈中一個(gè)A替換成T，則由該卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶該突變基因的概率是________。第39頁(yè)/共62頁(yè)第40頁(yè)/共62頁(yè)DNA復(fù)制方式的探究探究DNA復(fù)制是半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，可用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心處理技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后DNA分子在試管中的位置即可確定復(fù)制方式。1．實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌。2．實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。3．實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。第41頁(yè)/共62頁(yè)4．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(見(jiàn)圖)(1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N。(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。(3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。(4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。第42頁(yè)/共62頁(yè)第43頁(yè)/共62頁(yè)5．實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。(見(jiàn)圖)(1)重帶(密度最大)：15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。(2)中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。(3)輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與預(yù)期的相符。第44頁(yè)/共62頁(yè)本考點(diǎn)高考命題頻率低，但并不意味著本考點(diǎn)不重要，一旦命題往往是探究類(lèi)綜合性大題，參見(jiàn)“高考真題集訓(xùn)”第5題。第45頁(yè)/共62頁(yè)【典例】?DNA的復(fù)制方式，可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA的復(fù)制方式。第46頁(yè)/共62頁(yè)實(shí)驗(yàn)步驟：a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA(對(duì)照)。b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA(親代)。c．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。第47頁(yè)/共62頁(yè)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)：(1)如果與對(duì)照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________。(2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是________。(3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和________，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時(shí)確定為_(kāi)_______。第48頁(yè)/共62頁(yè)解析從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是原來(lái)的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。答案(1)輕(14N/14N)重(15N/15N)半保留復(fù)制和分散復(fù)制(2)全保留復(fù)制半保留復(fù)制或分散復(fù)制(3)一條中密度帶一條輕密度帶中、輕半保留復(fù)制分散復(fù)制第49頁(yè)/共62頁(yè)1．(2010·江蘇卷)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是(

)。A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．組成DNA與ATP的元素種類(lèi)不同C．T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)DNA分子的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)

第50頁(yè)/共62頁(yè)解析本題主要考查核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五種元素組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤。T2噬菌體遺傳物質(zhì)為DNA，故其遺傳信息也儲(chǔ)存在DNA中，C項(xiàng)錯(cuò)誤。雙鏈DNA嘌呤總和嘧啶堿基互補(bǔ)配對(duì)，故兩者數(shù)量相等，D項(xiàng)正確。答案D第51頁(yè)/共62頁(yè)2．(2009·廣東生物，24)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(雙選)(

)。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鏈基本骨架解析DNA雙鏈上相對(duì)應(yīng)的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過(guò)脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯(lián)系起來(lái)，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。答案AD第52頁(yè)/共62頁(yè)3．(2009·海南生物，11)已知a、b、c、d是某細(xì)菌DNA片段上的4個(gè)基因，右圖中W表示野生型，①、②、③分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線(xiàn)表示所缺失的基因。若分別檢測(cè)野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是(

)。A．基因aB．基因bC．基因cD．基因d解析考查基因與性狀的對(duì)應(yīng)性。野生型和突變體①中該酶有活性，所以該基因應(yīng)該只有野生型和突變體①共有，而其他突變體沒(méi)有，則該基因是b。答案B第53頁(yè)/共62頁(yè)4.(2009·江蘇生物，12)下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)。A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率DNA的復(fù)制及實(shí)驗(yàn)探究

第54頁(yè)/共62頁(yè)解析通過(guò)圖示信息，考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)。從圖中能看出有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但并不是同時(shí)開(kāi)始，所以A不對(duì)。圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復(fù)制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，提高了效率。答案A第55頁(yè)/共62頁(yè)5．(2010·北京卷)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素失蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代第56頁(yè)/共62頁(yè)第57頁(yè)/共62頁(yè)請(qǐng)分析并回答下面問(wèn)題。(1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。(2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對(duì)得到的結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是________。(3)分析討論：①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。第58頁(yè)/共62頁(yè)②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果是________(選填“能”或“不能”)判斷DN