2022高考生物一輪復(fù)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制

第2、3、4節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)、

DNA的復(fù)制、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.元素組成：________________。2.基本單位：構(gòu)成DNA分子的基本單位是________。由一分子________、一分子________和一分子________連接而成。3.整體：由2條脫氧核苷酸鏈按________方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。4.由脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成________；________排列在內(nèi)側(cè)。5.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A(______)一定與T(胸腺嘧啶)配對(duì)；G(______)一定與C(胞嘧啶)配對(duì)。即______＝T、______＝C。單鏈中相鄰的堿基如何連接？雙鏈中相鄰的堿基如何連接？課前自主學(xué)案二、DNA分子的復(fù)制1.概念：以親代DNA分子為模板，按________原則，合成子代DNA分子的過(guò)程。2.過(guò)程：解旋→以母鏈為模板按________原則合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈→延伸子鏈→母鏈、子鏈盤繞成________。3.時(shí)期：有絲分裂的________和____________的間期。8.意義：保持了遺傳信息的________。DNA復(fù)制的場(chǎng)所？三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.基因與DNA的關(guān)系(1)基因是有________的DNA片段。(2)每個(gè)DNA分子含有________基因。(3)DNA分子中存在________的片段。2.DNA片段中的遺傳信息(1)定義：基因中________的排列順序。(2)DNA分子特點(diǎn)①多樣性：________的千變?nèi)f化。②特異性：每一個(gè)DNA分子有特定的________。③穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的________結(jié)構(gòu)。3.與生物體多樣性和特異性的關(guān)系(1)基因與性狀的關(guān)系：基因是控制生物性狀的________單位和________單位。(2)生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)：________的多樣性和特異性。DNA分子的片段都有遺傳效應(yīng)嗎？【自我校對(duì)】一、1.C、H、O、N、P

2.脫氧核苷酸磷酸脫氧核糖含氮堿基3.反向平行4.基本骨架堿基5.腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤A

G思考：在一條鏈中，相鄰2個(gè)堿基之間通過(guò)脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖間接相連；雙鏈中相鄰堿基通過(guò)形成氫鍵連接。二、1.堿基互補(bǔ)配對(duì)2.堿基互補(bǔ)配對(duì)雙螺旋子代DNA

3.間期減數(shù)第一次分裂前4.DNA分子的兩條鏈4種游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶5.兩個(gè)6.邊解旋邊復(fù)制7.雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則8.連續(xù)性思考：DNA復(fù)制的場(chǎng)所是細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、擬核。復(fù)制的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核、擬核。三、1.(1)遺傳效應(yīng)(2)多個(gè)(3)不是基因2.(1)脫氧核苷酸(2)①堿基排列順序②堿基排列順序③雙螺旋3.(1)結(jié)構(gòu)功能(2)DNA分子思考：不是?；蛑g的片段沒(méi)有遺傳效應(yīng)。DNA分子的結(jié)構(gòu)一、關(guān)于DNA平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))特點(diǎn)：1.兩條鏈反向平行；2.脫氧核糖與磷酸交替排列在外側(cè)；3.兩條長(zhǎng)鏈的堿基之間靠氫鍵連接成堿基對(duì)，堿基對(duì)的形成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。課堂互動(dòng)學(xué)案二、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.穩(wěn)定性的原因堿基之間通過(guò)氫鍵連接。A與T間兩個(gè)氫鍵，G與C間三個(gè)氫鍵，嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2.多樣性的原因(1)堿基對(duì)的數(shù)量不同。(2)堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。3.特異性的原因每一個(gè)特定的DNA分子具有特定的堿基數(shù)量和特定的堿基排列順序?！纠?】

(2010·上海高考·T4)細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中(

)A.G的含量為30%

B.U的含量為30%C.嘌呤含量為50%D.嘧啶含量為40%【解析】因在DNA雙鏈間只有A—T和G—C堿基對(duì)，故A＝T＝30%，G＝C＝20%，A＋G＝50%，T＋C＝50%?！敬鸢浮緾DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其延伸1.原則A—T、G—C，圖示為2.延伸(1)腺嘌呤與胸腺嘧啶相等，鳥(niǎo)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。(3)不互補(bǔ)的兩堿基之和的比值等于1。即(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1。不互補(bǔ)的兩堿基之和占總數(shù)的50%，即(A＋G)/總＝(A＋C)/總＝(T＋C)/總＝(T＋G)/總。(4)相互配對(duì)堿基之和所占比例“三不變”：(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)＝定值。(5)在DNA的兩條互補(bǔ)鏈中，(A＋G)/(T＋C)的比例互為倒數(shù)關(guān)系。即(A1＋G1)/(T1＋C1)＝(T2＋C2)/(A2＋G2)。規(guī)律方法1.以上原則及延伸僅適用于雙鏈DNA分子的堿基計(jì)算，不適用于單鏈DNA分子的堿基計(jì)算。2.應(yīng)用上述結(jié)論，還可以解決轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA中相關(guān)堿基數(shù)目和比例的計(jì)算等問(wèn)題。3.決定DNA特異性的是(A+T)／(G+C)。1.(2010·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.每個(gè)雙鏈DNA分子含有四種脫氧核苷酸B.每個(gè)堿基分子上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)脫氧核糖C.每個(gè)DNA分子中堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù)D.一段雙鏈DNA分子中含有40個(gè)胞嘧啶，就會(huì)同時(shí)含有40個(gè)鳥(niǎo)嘌呤【解析】堿基分子和脫氧核糖相連，不和磷酸相連。【答案】BDNA分子復(fù)制及相關(guān)計(jì)算一、DNA分子的復(fù)制時(shí)期體細(xì)胞：有絲分裂的間期原始生殖細(xì)胞：減數(shù)第一次分裂前的間期場(chǎng)所細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、擬核條件模板：親代DNA分子的2條鏈原料：4種游離的脫氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制準(zhǔn)確復(fù)制的原因獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)能為復(fù)制提供精確的模板；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行二、有關(guān)DNA復(fù)制的幾個(gè)問(wèn)題1.復(fù)制的場(chǎng)所：主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，但在擬核、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(如質(zhì)粒)中也進(jìn)行DNA復(fù)制。2.外界條件對(duì)DNA復(fù)制的影響在DNA復(fù)制的過(guò)程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影響酶活性的因素和影響細(xì)胞呼吸的因素，都會(huì)影響DNA復(fù)制。3.DNA復(fù)制的過(guò)程4.DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性(1)一般情況下，DNA能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制，其原因有：①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板。②DNA具有堿基互補(bǔ)配對(duì)的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。(2)特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對(duì)發(fā)生差錯(cuò)，引起基因突變。5.DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈(模板鏈)。6.DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算(1)1個(gè)DNA分子復(fù)制n代后，能形成2n個(gè)DNA分子，這些DNA分子中，只有兩個(gè)含有第一代DNA分子的單鏈。(2)已知1個(gè)DNA分子中的P全部為32P標(biāo)記，然后轉(zhuǎn)移到31P的培養(yǎng)基中復(fù)制n代，其計(jì)算規(guī)律為：被標(biāo)記的DNA分子(含32P)的比例為1/2n－1，被標(biāo)記的DNA鏈(含32P)的比例為1/2n。(3)已知某DNA分子中含某種堿基(如腺嘌呤A)的數(shù)目為a，該DNA分子經(jīng)過(guò)n次復(fù)制，所需要的該種游離堿基數(shù)目的計(jì)算公式為：所需要的游離堿基數(shù)＝a·(2n－1)。注：(1)(2)(3)中的n均為DNA復(fù)制次數(shù)。一個(gè)DNA分子復(fù)制n次后能形成2n個(gè)DNA；只有2個(gè)DNA分子含有原DNA的一條單鏈，占子代DNA總數(shù)的2/2n；共有2n＋1條脫氧核苷酸鏈，母鏈有兩條，子鏈有2n＋1-2條?！纠?】

(2010·北京理綜·T30)科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(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代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N)1/2中帶(15N/14N)請(qǐng)分析并回答：(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。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DNA的復(fù)制方式。③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置是________。放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________帶。④若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為_(kāi)_______?！窘馕觥?2)若證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，需要證明后代DNA的兩條鏈一條是原來(lái)的，另一條是新合成的。(3)①“輕”DNA為14N/14NDNA，“重”DNA為15N/15NDNA，根據(jù)表中信息“重帶”DNA來(lái)自于B代。出現(xiàn)①的結(jié)果只能是后代DNA的兩條鏈或全是原來(lái)的，或全是新合成的，說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，則無(wú)法判斷后代DNA的兩條鏈的來(lái)源，不能判斷DNA的復(fù)制方式。③因?yàn)镈NA是半保留復(fù)制，不管復(fù)制多少代，兩條母鏈?zhǔn)冀K存在，所以在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況為有兩個(gè)為14N/15NDNA，其余全為14N/14NDNA，所以子n代DNA離心結(jié)果是：密度帶的數(shù)量始終是一條中帶、一條輕帶，位置也沒(méi)有變化。輕帶的放射性強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化。④“中帶”為14N/15NDNA，“中帶”略寬，說(shuō)明新合成的DNA單鏈中尚有少部分15N?！敬鸢浮?1)多15NH4Cl

(2)3

1

2半保留復(fù)制(3)①B半保留②不能③沒(méi)有變化輕④15NDNA分子復(fù)制注意的問(wèn)題1.分清第n次復(fù)制和復(fù)制n次。如一DNA含有a個(gè)T，復(fù)制n次，需要的T是a(2n－1)，第n次復(fù)制，需要的T是a(2n－1)。2.分清具有放射性的DNA和具有放射性的脫氧核苷酸鏈的差別。如一DNA用32P標(biāo)記，在不含32P的生物體內(nèi)復(fù)制n次，共有DNA分子2n，其中具有放射性的DNA有兩個(gè)；鏈總數(shù)2n＋1，其中具有放射性的脫氧核苷酸鏈有兩個(gè)。規(guī)律方法2.(2010·山東高考T7)蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是(

)A.每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B.每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D.每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記【解析】以體細(xì)胞中含有一對(duì)染色體為例：從圖示中，可看出：每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記了?！敬鸢浮緽基因與脫氧核苷酸、DNA、染色體的關(guān)系真核細(xì)胞中并非所有基因都位于