《2020版创新高三一轮复习系列选考总复习（浙江专版）生物课件：第15讲DNA的分子结构与复制.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版创新高三一轮复习系列选考总复习（浙江专版）生物课件：第15讲DNA的分子结构与复制.ppt（55页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第15讲 DNA的分子结构与复制,考点一 DNA的分子结构和特点,1.DNA分子的组成,(1)组成元素： 。 (2)基本单位： 。,C、H、O、N、P,脱氧核苷酸,2.空间结构：双螺旋结构,(1)由 条脱氧核苷酸链组成，以 方式盘旋成双螺旋结构。 (2)外侧： 和 交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的 组成。 (3)碱基配对规律： ； (碱基互补配对原则)。,两,反向平行,脱氧核糖,磷酸,碱基对,A=T,GC,3.DNA分子的特点,(1) 性，n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。 (2) 性，如每个DNA分子都有特定的碱基对排列顺序。 (3) 性，如两条主链磷酸与脱氧核糖交替
2、排列的顺序不变，碱基对构成方式不变等。,4.水解产物,(1)DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸。 (2)DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和碱基。,多样,特异,相对稳定,1.(2016浙江4月选考)下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型( 表示脱氧核糖、 表示碱基、 表示磷酸基团)，其中正确的是( ),解析 每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A项错误；脱氧核糖是戊糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B项、C项错误、D项正确。 答案 D,2.(201510月浙江选考)下图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。
3、其中存在的错误有( ),A.3处 B.5处 C.7处 D.8处,解析 DNA含有脱氧核糖，没有核糖，图中4个核糖错误；在DNA中腺嘌呤(A)应与胸腺嘧啶(T)配对；AT碱基对间应有两个氢键；G碱基对面应有三个氢键；以上共7处错误。 答案 C,本题组对应必修二教材P54DNA分子的结构和P56制作DNA双螺旋结构模型，主要考查DNA的组成、连接方式等问题。,1.脱氧核苷酸的结构(1题),脱氧核糖核苷酸,胸腺嘧啶,腺嘌呤,2.(2题)用不同颜色的卡纸剪成 的碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，用另一种颜色的卡纸剪成五边形代表 。用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接成四种 ，然后再连接成一条脱氧核
4、苷酸长链，根据 原则，制作另一条脱氧核苷酸长链，并将两条长链之间配对的碱基两两连接。将两条链的末端分别用硬纸方块连接在一起，轻轻旋转即可得到一个 。,长方形,脱氧核糖,脱氧核苷酸,碱基互补配对,DNA双螺旋结构模型,角度1 核酸的分子组成和模型制作 1.(2017嘉兴一中期末)如图是某同学制作DNA双螺旋结构模型时，搭建的一个脱氧核苷酸对。其中正确的是( ),解析 DNA分子中不存在碱基U，A错误；C和G之间有3个氢键，B错误；DNA分子中A和T配对，且两条链反向平行，C正确；DNA分子中两条链是反向平行的，D错误。 答案 C,2.(2017宁波市九校期末联考)在制作DNA双螺旋模型时，各“部
5、件”之间需要连接。如图所示连接中错误的是( ),解析 每个脱氧核糖连接一个磷酸和一个含氮碱基，A正确；下一个脱氧核苷酸的磷酸应该与上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖相连，B错误，C、D正确。 答案 B,3.(2017湖州市高三期末)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基(其中A有9个)的DNA双链片段(氢键数也用订书钉个数表示)，那么使用的订书钉个数为( ),A.88 B.118 C.124 D.126,解析 由题意知，构建该DNA需要的订书钉包括将脱氧核苷酸、磷酸和碱基连接形成脱氧核苷酸需要的订书钉，连接脱氧核苷酸形成2条脱氧核苷酸链需要的订书
6、钉，两条脱氧核苷酸链之间形成碱基对需要的订书钉；订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含15对碱基的DNA双链，包含30个脱氧核苷酸，30个脱氧核苷酸需要的订书钉是30260个，60个脱氧核苷酸形成2条链需要的订书钉是30228个，15个碱基对中含的AT碱基对是9个，GC碱基对是6个，因此连接碱基对需要的订书钉是926336个，因此构建该双螺旋结构模型需要的订书钉是602836124个。 答案 C,角度2 DNA分子的结构和特点 1.(2017绿色联盟高三3月适应)如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述错误的是( ),A.DNA分子复制时，的形成需要DNA聚合酶 B.的名称为鸟嘌呤脱
7、氧核苷或胞嘧啶脱氧核苷 C.与相间排列，构成了DNA的基本骨架 D.的数目及排列顺序决定了DNA的特异性,解析 氢键的形成不需要酶，A错误；处有3个氢键，可能是G或C碱基，B正确；磷酸和脱氧核糖交替连接，形成DNA的基本骨架，C正确；碱基的数目和排列顺序决定了DNA的特异性，D正确。 答案 A,2.(2017宁波九校联考)如图表示DNA分子结构的片段，下列有关叙述正确的是( ),A.双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性 B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接 C.结构的排列顺序代表了一定的遗传信息 D.中的两个碱基通过两个氢键相连,解析 双螺旋结构使DNA分子具有较强的稳定性，A错误；DNA
8、单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，B错误；DNA中脱氧核苷酸的排列顺序代表了一定的遗传信息，C正确；中的两个碱基为鸟嘌呤和胞嘧啶，通过三个氢键相连，D错误。 答案 C,关于DNA分子结构特点的4个易错点 1.DNA分子中稳定不变的是磷酸、脱氧核糖交替排列的基本骨架，千变万化的是DNA分子中碱基的排列顺序，遗传信息便储存在碱基对的排列顺序中。 2.DNA复制时，氢键断裂需要DNA解旋酶，但高温也可以使氢键断裂。 3.DNA两条链上的碱基通过氢键连接，而在DNA分子的一条链中相邻的碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。 4.在DNA分子中，不是一个脱氧核糖都连接两个磷酸，也不是一个磷
9、酸都连接两个脱氧核糖，如DNA分子双链的两端。,角度3 DNA分子中碱基含量的计算 1.(2017嘉兴期末)某病毒的DNA为单链，四种碱基的比率是AGCT0.280.320.160.24。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子(RF)。则在RF中，四种碱基A、G、C、T的比率依次是( ),A.0.24、0.16、0.32、0.28 B.0.26、0.24、0.24、0.26 C.0.28、0.32、0.16、0.24 D.0.26、0.26、0.24、0.24,答案 B,2.(2016宁波九校联考)某双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%。则在这个片段中，腺嘌呤有(
10、 ),A.240个 B.480个 C.800个 D.160个 解析 双链DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，胞嘧啶与腺嘌呤之和占DNA全部碱基的50%，可知腺嘌呤有160个。 答案 D,考点二 遗传信息的传递,1.DNA的复制,(1)DNA的复制是以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程，发生的时间是 。 (2)DNA的复制场所主要是细胞核，在 中也可发生。,有丝分裂间期和减前的间期,叶绿体和线粒体,(3)DNA复制的过程,解旋酶,脱氧,互补配对,双螺旋,(4)DNA复制的特点 过程特点： 。 复制方式： 。 (5)DNA复制的条件 模板：解旋后的两条单链分别做模
11、板。 原料： 。 能量：细胞提供的能量(ATP)。 酶：解旋酶、DNA聚合酶等。 (6)DNA复制的意义：DNA分子复制， 。,边解旋边复制,半保留复制,四种脱氧核苷酸,使遗传信息从亲代传 给子代，从而保持了前后代遗传信息的连续性,2.活动：探究DNA的复制过程,(1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。 (2)实验原理：若DNA的两条链都用15N标记，那么DNA分子密度较大，离心后应该在试管的底部；若两条链中都含有14N，那么DNA分子密度小，离心后应该在试管的上部；若两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么DNA分子密度居中，离心后应该在试管的中部。,(3)实验过程,15N14N,
12、1/2,1/2,(4)实验分析 实验预期 预期一：若第二代DNA分子中15N15NDNA占1/2，14N14NDNA占1/2，而第三代DNA分子中15N15NDNA占1/4， 14N14NDNA占3/4，说明DNA复制是全保留复制。 预期二：若第二代DNA分子中全部是15N14NDNA，而第三代DNA分子中15N14NDNA占1/2，14N14NDNA占1/2，说明DNA复制是 复制。 实验结论 实验结果和 的一致，说明DNA的复制是以 的方式进行的。,半保留,预期二,半保留,(20174月浙江选考24题)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二
13、次分裂中期。下列叙述正确的是( ) A.每条染色体中的两条染色单体均含3H B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H,解析 第2次分裂中期时有一半DNA分子只有一条脱氧核苷酸链含3H，另一半DNA分子两条脱氧核苷酸链均含3H，故B、C、D均错。 答案 A,本题对应必修二教材P61DNA的复制，主要考查细胞分裂中放射性同位素的标记问题。,细胞中全部染色体都被3H标记，进行连续的两次有丝分裂，图示如下。(*代表含放射性的染色体、染色单体或DNA链。),一条有一条没有,都有,都有,都有
14、,一半的DNA一 条有一条没有,角度1 DNA复制的过程 1.(2017金华十校联考)如图示DNA分子正常复制的片段，图中编号表示DNA单链。有关叙述错误的是( ),A.和的碱基序列相同 B.和的碱基序列互补 C.该过程可实现遗传信息的传递 D.该过程需要RNA聚合酶参与,解析 题图为DNA复制，需要DNA聚合酶、解旋酶等参与。 答案 D,2.(2016浙江温州3月选考模拟)下列关于DNA复制的叙述中，正确的是( ),A.需要解开DNA的双螺旋结构 B.以DNA分子的一条链作为模板 C.4种游离的核糖核苷酸作为原料 D.A与U互相配对、G与C互相配对 解析 DNA复制需要解开DNA的双螺旋结构
15、，A正确；DNA复制的模板是两条链，B错误；DNA复制以4种游离的脱氧核苷酸为原料，C错误；DNA复制是A与T互相配对、G与C互相配对，D错误。 答案 A,角度2 探究DNA复制的方式 1.(2017宁波市九校期末联考)细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，如图为可能的结果，下列叙述错误的是( ),A.子一代DNA应为 B.子二代DNA应为 C.子三代DNA应为 D.亲代的DNA应为,解析 子一代DNA表明DNA分子只复制一次，都是15N14N，所以应为，A正确；子二代DNA表明DNA分子复制二次
16、，产生4个DNA分子，其中2个都是14N14N ，2个为15N14N，所以应为，B正确；子三代DNA表明DNA分子复制三次，产生8个DNA分子，其中6个都是14N14N ，2个为15N14N，所以应为而不是，C错误；亲代的DNA都是15N15N ，所以应为，D正确。 答案 C,2.(2017绍兴市3月模拟)研究人员将DNA被15N完全标记的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA，将子代DNA热变性处理使其双链打开，后进行密度梯度超速离心，离心管中出现两个条带。下列相关叙述中的错误是( ),A.打开双链的难易程度与各种碱基的含量有关 B.新合成的子
17、链位于离心管中上侧条带中 C.若对子代DNA直接离心，也会出现两个条带 D.14NH4Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成脱氧核苷酸,解析 由于A与T之间含2个氢键，G与C之间含3个氢键，所以打开双链的难易程度与各种碱基的含量有关，A正确；新合成的子链中只含14N，所以位于离心管中上侧条带中，B正确；未进行热变性处理的子代DNA分子两条链由氢键相连，所以密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带，C错误；脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，14NH4Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸，D正确。 答案 C,角度3 DNA复制过程中相关计算 1.(2017新高考研究联盟高三联考)将
18、一个用15N标记的、含1 560个碱基对的DNA片段在14N溶液中复制4次，已知该DNA片段中有腺嘌呤750个，则( ),答案 B,2.(2017杭州五校联考)下列关于DNA的相关计算，正确的是( ),A.具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个 B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2nm个胸腺嘧啶 C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶 D.无论是双链DNA还是单链DNA，(AG)所占的比例均是1/2,解析 具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则DNA中含胞嘧啶400个，因此一条链上的胞嘧啶数可
19、为0400个，A项错误；具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后DNA数由1个变为2n个，因此需要(2n1)m个胸腺嘧啶，其第n次复制DNA数由2n1个变为2n个，这一过程需要(2n2n1)m2n1m个胸腺嘧啶，B项错误，C项正确；只有双链DNA遵循碱基互补配对原则，即AT，GC，在单链DNA中不存在这一关系，因此只有双链DNA中(AG)所占的比例为1/2，单链DNA中该比值不一定为1/2，D项错误。 答案 C,深化提升,与DNA分子复制有关的计算规律 DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：,1.子代DNA
20、分子数：2n个,(1)无论复制多少次，子代中含15N的DNA分子始终是2个。 (2)含14N的DNA分子有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。,2.子代DNA分子脱氧核苷酸的总链数：2n22n1条,(1)无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 (2)含14N的链数是(2n12)条。,3.消耗的脱氧核苷酸数,(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。 (2)若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸为m2n1个。,角度4 细胞分裂与DNA复制 1.(2
21、017新高考研究联盟高三联考)蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，然后转入仅含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，再转入仅含2H标记的培养基中继续进行下一个细胞周期。下列有关此时每个细胞中染色体的叙述，错误的是( ),A.前期时，每个DNA分子都含2H标记 B.中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记 C.后期时，每个细胞含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为12 D.末期时，细胞每一极均有6条染色体含3H标记,解析 将蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，则蚕豆的DNA
22、都被标记上了2H，再将蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，根据DNA的半保留复制原则，分裂产生的细胞中的染色体中的DNA的两条链中一条含有放射性2H、一条含有放射性3H，然后在含放射性标记2H的培养基中继续分裂至前期，共用着丝粒的两条染色单体的两个DNA分子中，一个DNA含2H、3H，另一个DNA两条链都是2H，即每个DNA都含2H标记，A正确；中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记，B正确；后期时，每个细胞含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为12，C正确；末期时，细胞每一极含3H标记的染色体可能有012条，D错误。 答案 D,2.(2016嘉
23、兴市秀州中学月考)假定某高等生物体细胞内染色体数是10条，用3H标记染色体中的DNA，将该体细胞放入不含标记的培养液中连续培养2代，在第二次有丝分裂后期，每个细胞中没有被标记的染色体数为( ),A.5条 B.10条 C.20条 D.40条,解析 先以一条染色体为例分析，用3H标记染色体中的DNA，细胞放在不含标记的培养液中进行培养，细胞分裂一次形成的子细胞中的DNA分子的2条链是3H1H，细胞继续进行有丝分裂，间期，DNA复制，根据DNA分子的半保留复制特点可知，形成2个DNA分子是3H1H、1H1H，两个DNA分子分布在2个染色单体上，由一个着丝粒连接形成1条染色体，有丝分裂后期，着丝粒分裂
24、，形成2条子染色体，两条染色体上含有的DNA分子分别是3H1H、1H1H，即一条染色体含有放射性，一条染色体不含有放射性；如果细胞中含有10条染色体,则有丝分裂后期有10条染色体含有放射性，10条染色体不含有放射性。 答案 B,细胞分裂与DNA复制 (1)如果用3H标记细胞核中全部的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，由于分裂过程中DNA只复制一次，而细胞连续分裂两次，因此减数分裂过程中染色体中的DNA标记情况如下图所示：,(2)如果用3H标记细胞核中全部的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行2次有丝分裂。与减数分裂过程相比，有丝分裂过程中DNA复制二次，细胞分裂二次，分裂过程中染色体中的DNA标记情况如图所示：,