生物复习课件：必修2_第3章_第2、3、4节_dna分子的结构、复制及基因是有遗传效应的dna片段15jie

1、第 2、3、4 节DNA 分子的结构、复制及基因是有遗传效应的 DNA 片段一、DNA 的结构沃森和克里克1DNA 双螺旋结构模型的构建者：_。2DNA 的化学组成脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基3DNA 的结的结构特点构特点(1)两条平行的脱氧核苷酸长链按两条平行的脱氧核苷酸长链按_方式盘旋方式盘旋成双螺旋结构成双螺旋结构。反向平行反向平行脱氧核糖和磷酸脱氧核糖和磷酸基本骨架基本骨架(2)DNA 分子中的分子中的_交替连接，排列在外交替连接，排列在外侧，构成侧，构成_；碱基排列在内侧。；碱基排列在内侧。碱基互补配对(3)两条链上的碱基按两条链上的碱基按_原则通过原则通过_

2、连接成碱基对，连接成碱基对，A(腺嘌呤腺嘌呤)与与 T(_)配对，配对，G(鸟嘌呤鸟嘌呤)与 C(_)配对。氢键氢键胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶4DNA 的特性：的特性：_、_、_。1.DNA 分子中，脱氧核苷酸数：脱氧核糖数分子中，脱氧核苷酸数：脱氧核糖数 磷酸数磷酸数 含氨碱基数含氨碱基数_。2DNA 初步水解和彻底水解产物分别是初步水解和彻底水解产物分别是_。稳定性稳定性多样性多样性特异性特异性1 1 1 1含氮碱基含氮碱基DNA 初步水解初步水解产物是四种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、产物是四种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、【典例【典例 1】下面关于下面关于 D

3、NA 分子结构的叙述正确的是分子结构的叙述正确的是()ADNA 分子的任一条链中分子的任一条链中 AT，GCB每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连DDNA 分子两条链上的分子两条链上的 A 与与 T 通过氢键连接通过氢键连接解题思路解题思路在双链在双链 DNA 分子中，碱基遵循互补配对原则，分子中，碱基遵循互补配对原则，即即 AT, GC。但是任一条单链不一定会出现。但是任一条单链不一定会出现 AT, GC 的的情况；情况；DNA 分子中与碱基相连的是脱氧核糖，磷酸不与

4、碱基连分子中与碱基相连的是脱氧核糖，磷酸不与碱基连接；接；DNA 分子的每条链分别有一个游离的磷酸基团，这个磷酸分子的每条链分别有一个游离的磷酸基团，这个磷酸基基团只与一个脱氧核糖相连，其余的磷酸基因都与两个脱氧核团只与一个脱氧核糖相连，其余的磷酸基因都与两个脱氧核糖直接相连。糖直接相连。答案D 考点对应练考点对应练1下图为下图为 DNA 分子结构示意图分子结构示意图，对该对该图的正确描述是图的正确描述是()ADNA 分子中的分子中的依次代表依次代表 A、G、C、TB构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸C和和相间排列，构成了相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架分子的基本骨架D当当

5、DNA 复制时，复制时，DNA 聚合酶催化聚合酶催化的形成的形成解析：解析：构成胞嘧啶脱氧核苷酸；当构成胞嘧啶脱氧核苷酸；当 DNA 复制时，复制时，DNA 聚合酶催化磷酸二酯键的形成，而聚合酶催化磷酸二酯键的形成，而是氢键，由解旋酶催是氢键，由解旋酶催化解开。化解开。答案：答案：A概念概念以亲代以亲代 DNA 分子为模板合成分子为模板合成_的过程的过程时间时间有丝分裂间期和有丝分裂间期和_的间期的间期条件条件模板模板亲代亲代 DNA 分子的分子的_条脱氧核苷酸链分别做条脱氧核苷酸链分别做模板模板原料原料4 种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸能量能量ATP酶酶_等等二、二、DNA 的复的复制制子代子代

6、DNA减数第一次分裂减数第一次分裂两两解旋酶、解旋酶、DNA 聚合酶聚合酶过程过程DNA 解旋解旋以母链为模板，以以母链为模板，以_为单位为单位通过碱基互补配对原通过碱基互补配对原则合成子链则合成子链子链延伸子链延伸子链与子链与相应的母链盘绕成亲子链相应的母链盘绕成亲子链特点特点 边边_边边 _，为，为 _复制复制结果结果 1 个个 DNA 分子形成了分子形成了 2 个完全相同的个完全相同的 DNA 分子分子意义意义保持了保持了 _的连续性的连续性(使遗传信息从亲代传使遗传信息从亲代传给了子代给了子代)续表脱氧核苷酸脱氧核苷酸解旋解旋复制复制半保留半保留遗传信息遗传信息2122231.复制的准

7、确性与碱基互补配对原则有关。复制的准确性与碱基互补配对原则有关。()2A 与与 T 之间通过两个氢键连接，之间通过两个氢键连接，G 与与 C 之间通过三个之间通过三个氢键连接。一般说来，氢键连接。一般说来，G、C 含量越多，含量越多，DNA 分子结构越稳定。分子结构越稳定。()三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的 DNA 片段片段1基因与基因与 DNA 的关系的关系(1)基因是有基因是有_的的 DNA 片段。片段。遗传效应遗传效应(2)每个每个 DNA 分子含有分子含有 _个基因，个基因，DNA 分子中也存在分子中也存在非基因的片段。非基因的片段。多多2425DNA 复制方式的探究复制

8、方式的探究1实实验原理：验原理：用同位素标记技术和离心处理技术，根据复用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后制后 DNA 分子在分子在试管中的位置即可确定复制方式。试管中的位置即可确定复制方式。2实实验方法验方法【典例】【典例】某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对生某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，这个小组借助某大学的实验设备，对有关对有关 DNA 复制的方式进复制的方式进行探索，有人认为行探索，有人认为 DNA 是全保留复制，也有人认为是全

9、保留复制，也有人认为 DNA 是半是半保留复制。保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。序，请完成实验并对结果进行预测。(1)实验步骤实验步骤第一步：在氮源为第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为分子均为 14NDNA；在氮源为；在氮源为 15N 的培养基上生长的大肠杆的培养基上生长的大肠杆菌，其菌，其 DNA 分子均为分子均为 15N DNA。用某种离心方法分离得到。用某种离心方法分离得到的结果如下图所示，其的结果如下图所示，其 DNA 分别分布在轻

10、带和重带上。分别分布在轻带和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌第二步：将亲代大肠杆菌(含含 15N)转移到含转移到含 14N 的培养基上的培养基上繁殖一代繁殖一代()。请分析：请分析：如果如果 DNA 位于位于_带位置，则是全保留带位置，则是全保留复制；如果复制；如果DNA 位于位于_带位置，则是带位置，则是半保留复制。半保留复制。第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌杆菌(含含 15N )转移到含转移到含 14N 的培养基上连续繁殖两代的培养基上连续繁殖两代()。答案答案(1)1/2 重和重和 1/2 轻轻全中全中请分析：请分析：

11、如果如果 DNA 位于位于_带位置，则是全保留带位置，则是全保留复制；如果复制；如果DNA 位于位于_带位置，则是带位置，则是半保留复制。半保留复制。(2)有人提出：第一代有人提出：第一代()的的 DNA 用解旋酶处理后再离心，用解旋酶处理后再离心，就能直接判断就能直接判断 DNA 的复制方式，如果轻带和重带各占的复制方式，如果轻带和重带各占 1/2，则，则一定为半保留复制。一定为半保留复制。你认为这同学说法是否正确？你认为这同学说法是否正确？_。原因是。原因是_。1/4 重和重和 3/4 轻轻1/2 中和中和1/2 轻轻(2)不正确不正确无论半保留复制还是全保留复制，结果是无论半保留复制还是

12、全保留复制，结果是一致的，无法区分一致的，无法区分解题思路第一步明确实验原理：DNA 两条链都被15N标记为全重，都被14N 标记为全轻，一条是14N 而另一条是15N的为中。第二步懂分析：如果 DNA 的复制方式为全保留复制，则一个亲代 15N15N 的DNA 分子的两个子代DNA 分子是：一个15N15N，一个14N14N，其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果 DNA 的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N15N 的 DNA 分子的两个子代 DNA 分子都是15N14N，其在离心管中分布的位置全部在中带。答案(1)1/2 重和 1/2 轻全中1/4 重和 3/4 轻1/2

13、 中和1/2 轻(2)不正确无论半保留复制还是全保留复制，结果是一致的，无法区分2DNA 中的中的遗传信息遗传信息(1)遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序中。种碱基的排列顺序中。(2)碱基的碱基的_千变万化，构成了千变万化，构成了 DNA 分子的多分子的多样性。样性。排列顺序排列顺序特定特定(3)碱基的碱基的_的排列顺序，构成了每一个的排列顺序，构成了每一个 DNA 分子分子的特异性。的特异性。3生物多样性和特异性的物质基础：生物多样性和特异性的物质基础： _分子的多样分子的多样性和特异性。性和特异性。DNA2627284基基因与性状的关系：因与性状的关系：基因是控制基因是控制

14、 _的基本的基本单位。单位。生物性状生物性状5基基因与染色体的关系：因与染色体的关系：基因在染色体上呈基因在染色体上呈_排列。排列。个体发育过程受遗传物质的控制，发育过程是细胞内个体发育过程受遗传物质的控制，发育过程是细胞内基因选择性表达的结果。基因选择性表达的结果。()2930线性线性5(2010 年佛山一模年佛山一模).以下是沃森和克里克构建以下是沃森和克里克构建 DNA 模模型的过程，参考下列材料作答。型的过程，参考下列材料作答。材料一当时已有的认识是：当时已有的认识是：DNA 分子是以分子是以 4 种脱氧核苷种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，呈双螺旋结构，碱基位于螺旋的内酸为单位连接而

15、成的长链，呈双螺旋结构，碱基位于螺旋的内部，数量巨大，于是他们设想：部，数量巨大，于是他们设想：A 与与A、T 与与 T、G 与与G、C与与C 配对。配对。材料二1952 年他们得到了一个重要信息：年他们得到了一个重要信息：A 的量总是等的量总是等于于 T 的量，的量，G 的量总是等于的量总是等于 C 的量。的量。材料三后来进一步分析得知：碱基后来进一步分析得知：碱基 A 和和 G 是双环化合物是双环化合物(分子直径大分子直径大)，而碱基，而碱基C 和和T是单环化合物是单环化合物(分子直径小分子直径小)，于是，于是他们改变配对方式，让他们改变配对方式，让A 与与T 配对，配对，G与与C 配对，

16、最终构建出配对，最终构建出正确的正确的 DNA 模型，该模型两条链之间的距离相等，分子结构模型，该模型两条链之间的距离相等，分子结构稳定。稳定。(1)“)“碱基之间以相同碱基进行配对碱基之间以相同碱基进行配对”的设想为的设想为什么不合什么不合理？理？_。第一，不能保证第一，不能保证 A 的量总是等于的量总是等于 T 的量，的量，G 的量总是的量总是等于等于 C 的量；第二，不能保证两条链之间的距离相等的量；第二，不能保证两条链之间的距离相等(2)用一句话阐明基因与用一句话阐明基因与 DNA 的关系：的关系：_。效应的效应的 DNA 片段片段(3)DNA 为什么能够作为遗传物质？为什么能够作为遗

17、传物质？_。基因是有遗传基因是有遗传分子结构比较稳定分子结构比较稳定(或或 DNA 结构具有稳定性结构具有稳定性)；碱基数量巨大，能够贮存足够量；碱基数量巨大，能够贮存足够量的遗传信息的遗传信息(或或 DNA 结构具有多样性结构具有多样性)；碱基互补配对，能够；碱基互补配对，能够精确地进行复制精确地进行复制.人的抗维生素人的抗维生素 D 佝偻病遗传普遍存在着佝偻病遗传普遍存在着“父亲患病女父亲患病女儿一定患病儿一定患病”的现象，而苯丙酮尿症没有这种现象。的现象，而苯丙酮尿症没有这种现象。(4)苯丙酮尿症是突变基因不能表达所致，即肝细胞不能通苯丙酮尿症是突变基因不能表达所致，即肝细胞不能通过过_

18、和和_过程合成苯丙氨酸羟化酶，这说明基因可以通过程合成苯丙氨酸羟化酶，这说明基因可以通过控制过控制_来控制来控制生物性状。生物性状。转录转录翻译翻译酶的合成酶的合成(5)表现正常的妻子与只患有抗维生素表现正常的妻子与只患有抗维生素 D 佝偻病的丈夫，生佝偻病的丈夫，生下一个两病兼发的下一个两病兼发的女孩，如果他们再生一个孩子，其表现正常女孩，如果他们再生一个孩子，其表现正常的概率是的概率是_，这种现象体现了遗传的，这种现象体现了遗传的3/8(3/41/23/8)基因分离和自由组合_定律。定律。1有关 DNA 的叙述正确的是()A碱基序列的多样性构成了碱基序列的多样性构成了 DNA 分子结构的多

19、样性分子结构的多样性BDNA 是蛋白质合成的直接模板是蛋白质合成的直接模板C双链双链 DNA 分子的任意一条链中碱基分子的任意一条链中碱基 A 的数量一定与的数量一定与 T相等相等D细胞内细胞内 DNA 双链必须完全解旋后才进行复制双链必须完全解旋后才进行复制解析：解析：mRNA 是蛋白质合成的直接模板；双链是蛋白质合成的直接模板；双链 DNA 分子分子中碱基中碱基 A 的数量一定与的数量一定与 T 相等；相等；DNA 复制是边解旋边复制。复制是边解旋边复制。A2下列关于下列关于 DNA 和和 RNA 的说法，不正的说法，不正确的是确的是()DAT2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明噬菌体侵染大

20、肠杆菌的实验，证明 DNA 是遗传物质是遗传物质BDNA 自我复制遵循碱基互补配对原则自我复制遵循碱基互补配对原则C形成形成 mRNA 需要需要 DNA 的一条链作模板的一条链作模板DDNA 和和 RNA 的化学成分除五碳糖不同之外，其他成的化学成分除五碳糖不同之外，其他成分均相同分均相同解析：解析：DNA 和和 RNA 的化学成分除五碳糖不同之外，含氮的化学成分除五碳糖不同之外，含氮碱基也不完全相同。碱基也不完全相同。3下列说法正确的是 ()ADA嗜热细菌的遗传物质一定是嗜热细菌的遗传物质一定是 DNAB基因在细胞中总是成对存在的基因在细胞中总是成对存在的C若一双链若一双链 DNA 中的中的

21、 AT40%，则，则 AG60%D孟德尔发现遗传定律运用了假说孟德尔发现遗传定律运用了假说演绎法演绎法解析：解析：性染色体的基因可能是不成对的；若一双链性染色体的基因可能是不成对的；若一双链 DNA 中中的的 AT 40%，则，则 CG 60%。4关于下图 DNA 分子片段的说法正确的是()ADNA 限制酶、限制酶、DNA 连接酶、连接酶、DNA 聚合酶均可作用于聚合酶均可作用于磷酸二酯键磷酸二酯键处，而处，而 DNA 解旋酶可作用于氢键解旋酶可作用于氢键处处B真核生物的遗传物质可能是真核生物的遗传物质可能是 DNA 或或 RNA，其细胞内，其细胞内含有含有 4 种核苷酸种核苷酸C该该 DNA

22、 的特异性表现在碱基种类和的特异性表现在碱基种类和(AG)/(GT)的比例上的比例上D把此把此 DNA 放在含放在含 14N 的培养液中复制的培养液中复制 n 代，子代中含代，子代中含15N的的 DNA 占占 1/2n解析：解析：真核生物的遗传物质是真核生物的遗传物质是 DNA；该；该 DNA 的特异性表的特异性表现在碱基种类和现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上。的比例上。答案：答案：AD与 DNA 内容相关的计算 解题攻略 与 DNA 内容相关的计算主要包含 DNA 的结构、复制两个方面，而 DNA 复制又与细胞分裂相联系，常见的命题方向如下： 分类集训 题型一：DNA 链上的碱基排列

23、方式及比例1含有 2 000 个碱基的 DNA，每条链上的碱基排列方式有()BA42000 个C22000 个B41000 个D21000 个解析：每条链上有1 000 个碱基，即相当于有1 000 个位置，而每个位置上可以是A、T、G、C 四种碱基，所以每条链上的碱基排列方式为 41000 个，用4n 计算。2由 120 对碱基组成的 DNA 分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达()AA4120C460B1204D604解析：遗传信息是指基因中4 种脱氧核苷酸的不同排列顺序，具体到位于同一位置的碱基可以是4 种碱基中的任意一种，故在由n 对碱基组成的D

24、NA 分子片段中，其排列方式有4n 种。3从某种生物组织中提取 DNA 进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的 46%，又知该DNA 的一条链(H 链)所含的碱基中 28%是腺嘌呤，问与 H 链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()AA26%B24%C14%D11%解析：由整个 DNA 分子的 GC46%，可得出 GC 占对应链碱基总数的百分比也为 46%，则 AT54%，由 H 链中 A28%，得出 T 占对应链碱基总数的百分比为 28%，则 A54%28%26%。4某 DNA 分子中 AT 占整个 DNA 分子碱基总数的 34%，其中一条链上的 C 占该链碱

25、基总数的 28%，那么对应的另一条)C互补链上的 C 占该链碱基总数的比例是(A33%B5%C38%D35%解析：根据规律，AT 之和占整个 DNA 分子碱基总数的34%，则在每条单链中 AT 之和仍为 34%，故已知链中的 GC66%，G66%28%38%，则互补链中的 C 占该链碱基总数也是 38%。题型二：DNA 复制过程中消耗的碱基数量5某 DNA 分子共有 a 个碱基，其中含胞嘧啶 m 个，则该DNA 分子复制 3 次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为()CA7(am)C7(a/2m) B8(am)D8(2am)解析：第一步计算出该 DNA 分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目：CT a/2

26、 ，Cm，所以 Ta/2m；第二步计算出连续复制 3 次所需的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目：(23 1)(a/2m)7(a/2m)。6(2011年南京一模)下图为某 DNA分子片段，假设该 DNA分子中有碱基 5 000 对，AT 占碱基总数的 34%，若该 DNA)分子在 14N 的培养基中连续复制 2 次，下列叙述正确的是(A复制时作用于处的酶为限制性核酸内切酶B复制 2 次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 9 900 个C处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D子代中含 15N 的 DNA 分子占 3/4解析：AT 占碱基总数的34%，则CG 占66%，C为3 300，复制2 次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸：33 3

27、009 900个。答案：B7(双选)某 DNA 分子含 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中，正确的是()ACA复制 1 次时，需要(ma)个B在第二次复制时，需要(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)个解析：双链DNA分子中，胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(ma)；在第二次复制时，需要2(ma)个；在n 次复制过程中，总共需要(2n1)(ma)个。题型三：DNA 的半保留复制8在噬菌体侵染细菌的实验中，若噬菌体不含放射性，细菌中脱氧核苷酸被 32P 标记、氨基酸被 15N

28、标记，则 1 个噬菌体连续繁殖 3 代，含 32P 和 15N 的噬菌体占子代噬菌体的百分数分别为()AA100%、100%C50%、50%B25%、50%D25%、0解析：噬菌体繁殖过程所需的原料来自细菌体内的脱氧核苷酸(被32P 标记)、氨基酸(被15N 标记)等，所以子代噬菌体全都含 32P 和 15N。9用 15N 标记某噬菌体 DNA，然后再侵染细菌，假设细菌破裂后共释放出 16 个噬菌体，则这些噬菌体中有几个不含)C15N？(A2C14B8D16解析：如果对亲代 DNA 分子用N15 标记，然后在不含 N15的环境中让其复制，不管复制多少次，总有两个 DNA 分子含有 N15。10

29、用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，其中有胞嘧啶 60 个。该 DNA 分子在 14N 培养基中连续复制 4 次，其结果可能是()BA含有 14N 的 DNA 占 7/8B复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个C含有 15N 的 DNA 分子占 1/16D子代 DNA 中嘌呤与嘧啶之比是 2 3解析：含有 14N 的 DNA 占 100%；复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(241)40600 个；含有 15N 的 DNA 分子占 1/8；子代 DNA 中嘌呤与嘧啶之比是 1 1。题型四：DNA 复制与有丝分裂11假定某高等生物体细胞的染色体数是 10 条，其中染色体中的 DNA 用 3H胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有 3H的培养液中连续培养 2 代，则在形成第 2 代细胞的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为()A5 条C20 条B40 条D10 条解析：根据 DNA 的半保留复制，用 3H 标记的 DNA 分子，在不含 3H 的培养液中培养了第一代后，则每个细胞的每条染色体上的 DNA 分子中均含有一条单链是没有标记的，而在第 2代的细胞中，10 条染色体经复制形成 20 个姐妹染色单体，其中一半染色单体的 DNA 是含有标记的，另一半染色单体是没有标记的。答案：D12(2011 年丹东联考)果蝇的体细胞含有 8 条