2022年高三生物一輪復習 6.19DNA分子的結構、復制及基因教學案 新人教版

2022年高三生物一輪復習 6.19DNA分子的結構、復制及基因教學案 新人教版考綱要求1.DNA分子結構的主要特點()。2.DNA分子的復制()。3.基因的概念()。一、DNA分子的結構巧記借圖記憶“3”三種物質：、；“4”四種堿基對應四種脫氧核苷酸；“5”五種元素：含C、H、O；一定含P；一定含N。判一判1DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構(×)2DNA雙螺旋結構的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的()3兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對()4DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則，即AU，GC(×)解惑堿基A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵。含氫鍵越多，結構越穩(wěn)定，即含GC(或CG)堿基對的比例越大，結構越穩(wěn)定。二、DNA分子的復制1概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。2時間：有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期。3條件4過程：DNA兩條母鏈形成子鏈新DNA分子。5方式：半保留復制。6特點：邊解旋邊復制。7意義：將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性。三、基因具有遺傳效應的DNA片段1據圖寫出基因與染色體的關系：基因在染色體上呈線性排列。2將代表下列結構的字母填入圖中的相應橫線上：a.染色體、b.DNA、c.基因、d.脫氧核苷酸。3基因的本質：具有遺傳效應的DNA片段。判一判1構成基因的堿基總數與DNA分子的堿基總數相等(×)2某DNA片段中有100個脫氧核苷酸，則可能的排列順序為2100種(×)提示排列順序應為4n，n指堿基對數，100個50對，即應為450種，其中“4”有特定含義，代表4種堿基，不能寫成2100。3不同DNA分子攜帶的遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同()解惑(1)基因是遺傳的基本結構和功能單位，其主要載體是染色體。線粒體和葉綠體中也存在基因。(2)原核生物體內也存在基因，但不與蛋白質結合?？键c一聚焦DNA分子的結構及堿基計算1觀察DNA分子結構模型，分析其空間結構(1)空間結構分析分類主鏈內側構成方式磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則盤旋成雙螺旋主鏈上對應堿基以氫鍵連接成對，對應堿基之間互補 (AT，GC)配對，堿基平面之間平行動態(tài)變化相對穩(wěn)定堿基比率和堿基序列可變(2)說出DNA三個結構特點的含義穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。多樣性：DNA分子中堿基對排列順序多種多樣。特異性：每種DNA都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基排列順序。2DNA堿基互補配對原則的有關計算規(guī)律1：互補的兩個堿基數量相等，即AT，CG。規(guī)律2：任意兩個不互補的堿基和占總堿基的50%。規(guī)律3：一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中這兩種堿基的和。規(guī)律4：若一條鏈中，n，則另一條鏈中n，n。規(guī)律5：若一條鏈中K，則另一條鏈中。易錯警示有關水解產物、氫鍵及堿基計算的易錯點(1)水解產物及氫鍵數目計算DNA水解產物：初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。氫鍵數目計算：若堿基對為n，則氫鍵數為2n3n；若已知A有m個，則氫鍵數為3nm。(2)堿基計算不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。該比值體現了不同生物DNA分子的特異性。若已知A占雙鏈的比例c%，則A1/單鏈的比例無法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。1如圖為核苷酸鏈結構圖，有關敘述不正確的是()A能構成一個完整核苷酸的是圖中的a和bB各核苷酸之間是通過化學鍵連接起來的CDNA連接酶可連接斷裂的化學鍵D若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T答案A解析核苷酸是核酸的基本組成單位，每個核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮堿基組成；DNA中有A、T、C、G四種堿基，RNA中有A、U、C、G四種堿基；核苷酸分子通過磷酸二酯鍵連接組成核苷酸鏈。 2下圖為真核細胞內某基因(15N標記)的結構示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是()A該基因一定存在于細胞核內的染色體DNA上B該基因的一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)為32CDNA解旋酶只作用于部位，限制性核酸內切酶只作用于部位D將該基因置于14N培養(yǎng)液中復制3次后，含15N的DNA分子占1/8答案B解析真核細胞中的DNA主要存在于細胞核內的染色體中，少量存在于線粒體、葉綠體中。由雙鏈DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%(AT)60%，故該基因中(CG)/(AT)32該基因一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)。DNA解旋酶破壞的是堿基對之間的氫鍵(即)，而限制性核酸內切酶以及DNA連接酶作用于DNA分子中磷酸與脫氧核糖之間的共價鍵。15N標記的DNA在14N培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制3次后，含15N的DNA占2/231/4。1DNA結構中化學鍵的形成與斷裂(1)氫鍵：配對的堿基間形成堿基對，通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。(2)磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。2核酸種類的判斷方法(1)DNA和RNA的判斷：含有堿基T或脫氧核糖DNA含有堿基U或核糖RNA(2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷：若：雙鏈DNA若：嘌呤嘧啶單鏈DNA(3)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA的合成?？键c二探究DNA分子的復制和相關計算1DNA復制方式的探究關于DNA復制方式的探究，充分體現了假說演繹法，即在克里克假說的基礎上，通過演繹推理，最終通過實驗得以驗證。根據下面實驗過程，回答相關問題。(1)實驗材料：大腸桿菌。(2)實驗方法：放射性同位素標記技術和離心技術。(3)實驗假設：DNA以半保留的方式復制。(4)實驗過程(如圖)(5)實驗預期：離心后應出現3條DNA帶(如上圖)。(根據標記情況作答)重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。(6)實驗結果：與預期的相符。2DNA分子復制中的相關計算(1)某DNA分子中含某種堿基a個，則復制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a×(2n1)；第n次復制，需要含該堿基的脫氧核苷酸數為a×2n1。(2)若以被同位素標記的DNA分子的兩條鏈為模板，復制n次后，標記的DNA分子占2/2n，標記的DNA單鏈占所有單鏈的1/2n；若用同位素標記原料，則復制n次后，標記的DNA分子占100%，標記的單鏈占11/2n。易錯警示關于DNA復制的2個易錯點(1)在做DNA分子復制的計算題時，應看準是“含”還是“只含”，是“DNA分子數”還是“鏈數”。(2)在分析細胞分裂問題時，常以染色體或DNA分子為研究對象，而在分析DNA分子復制問題時，一定要從DNA分子兩條單鏈的角度考慮，所以復制后的一條染色體上的兩個DNA分子中都含有原來的單鏈。3如圖為DNA復制的圖解，請據圖回答下列問題：(1)DNA復制發(fā)生在_。(2)過程稱為_。(3)中的子鏈是_。(4)過程必須遵循_原則。(5)子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA復制具有_的特點。(6)用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，若該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制四次，則結果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個D共產生16個DNA分子 (7)具有N個堿基對的一個DNA分子片段中，含有m個腺嘌呤脫氧核苷酸。該片段完成n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。該片段完成第n次復制需要_個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。A(2n1)(Nm) B2n1(Nm)C2n1(N/2m) D2n(N/2m)(8)若用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈。再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是()A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和20C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后期40和10答案(1)有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期(2)解旋(3)、(4)堿基互補配對(5)半保留復制(6)B(7)AB(8)A解析DNA的復制方式為半保留復制，子代DNA分子中有一條母鏈和一條與母鏈互補的子鏈。(6)由于DNA的復制是半保留復制，經過四次復制形成的16個DNA分子中，有2個DNA分子的一條鏈上含有15N，另一條鏈上含有14N，其余14個DNA分子的兩條鏈上全部含有14N。該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數量為40×(161)600(個)，選項A、C、D正確，B錯誤。(7)根據題意，該DNA分子片段含有胞嘧啶脫氧核苷酸的個數為(2N2m)/2Nm。該片段完成n次復制，共產生DNA分子片段數為2n個，新增DNA分子片段(2n1)個。故其完成n次復制需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(2n1)(Nm)個，選A。該片段完成第n1次復制時共產生DNA分子片段2n1個，若再完成一次復制(也就是第n次復制)，新增DNA分子片段數為2n1個，故其完成第n次復制需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為2n1(Nm)個，選B。(8)玉米體細胞有絲分裂中期和后期細胞中染色體的數量分別為20和40，DNA分子的數量分別為40和40。DNA分子的復制具有半保留復制的特點，即新產生的DNA中有一條鏈是來自于母鏈，另一條鏈是新合成的子鏈。所以，第一次復制后的所有DNA都是一條鏈含有32P，另一條鏈不含；第二次復制得到的DNA分子則有一半含有32P，另一半不含。所以，第二次細胞分裂中期和后期的細胞中都有20個DNA分子含有32P，選A。4取1個含有1對同源染色體的精原細胞，用15N標記細胞核中的DNA，然后放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其連續(xù)進行兩次有絲分裂，形成4個細胞，這4個細胞中含15N的細胞個數可能是()A2 B3 C4 D前三項都對答案D以上面第4題為例，利用圖示法理解細胞分裂與DNA復制相結合的知識。這樣來看，最后形成的4個子細胞有3種情況：第一種情況是4個細胞都是；第2種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第3種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。序號錯因分析正確答案序號錯因分析正確答案對“方式”與“特點”區(qū)分不清半保留復制審題不清，該題是考查解旋的條件能量(ATP)答非所問，沒有注意題干中的“還需要”DNA連接忽視題干中的“方向”相反考慮問題不全面細胞核、線粒體和葉綠體對減數分裂與DNA復制的關系理解不清1/4答案不全面有絲分裂后期、減數第二次分裂后期