江苏专用2022版高考生物一轮复习第六单元基因的本质和表达第2课DNA分子的结构复制和基因的本质课件

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式有 41 700 种。
(×)
分析: 特定基因的碱基排列顺序是特定的,排列方式不会有 4n种。
2.判断下列有关DNA分子的复制及基因的本质叙述的正误: (1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。 ( √ ) (2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同的主要原因是二者核DNA 复制方式不同。 ( × ) 分析:同一动物个体的不同细胞在功能上不同的主要原因是基因的选择性表 达。 (3)在人体内,成熟的红细胞、浆细胞不发生DNA的复制。 ( √ ) (4)DNA复制遵循碱基互补配对原则,新合成的两条子链形成新的DNA双链。 ( ×) 分析:DNA复制新合成两条子链,每一条子链都跟母链一同形成新的DNA双链。
2.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是
()
分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构
分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基
分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对
分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连
【解析】选C。绝大多数DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链
结构,A错误;DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基
【母题变式延伸】 核心素养新命题 (1)结构⑤形成的方式是什么?(科学思维:分析与综合) 提示:结构⑤是通过脱水缩合形成的。 (2)比较DNA分子一条链中相邻碱基和DNA双链中碱基对之间的连接方式。(科 学思维:比较与分类) 提示:DNA分子一条链中相邻碱基的连接方式是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核 糖—”;而在DNA双链中碱基对是通过碱基互补配对形成的氢键来连接的。
G C
G C
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即
若在DNA分子的一条链中 A + G =a,则在其互补链中 A + G = 1 ,而在整个DNA分子
TC
TC a
中 A + G =1。
TC
二、DNA分子的复制及基因的本质 分子的复制: (1)方式推测:沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说:DNA分子复制方式 为_半__保__留__复__制__。 (2)实验证据。 ①实验方法:_同__位__素__示__踪__技__术__和__离__心__技__术__。 ②实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一 条链含15N的双链DNA密度居中。 ③实验假设:_D_N_A_以__半__保__留__的__方__式__复__制__。
分析:遗传信息是指碱基对的排列顺序 。分子大小相同,碱基含量相同的脱氧核
糖核酸中脱氧核苷酸排列顺序不一定相同。
(3)双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团,其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基 数。 ( √ )
(4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相
连。 ( √ )
(5)人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成 ,其碱基对可能的排列方
【方法技巧】解答有关碱基计算题的“三步曲”
【加固训练·拔高】
下列有关双链DNA分子的叙述,正确的是 ( )
A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,则另一条链的碱基C所占比例为 1
2a
B.如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2
④实验预期:离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都为15N标记的 亲代双链DNA;中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双 链DNA;轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA。 ⑤实验过程
⑥过程分析 立即取出,提取DNA→离心→_全__部__重__带__。繁殖一代后取出,提取DNA→离心→ _全__部__中__带__。繁殖两代后取出,提取DNA→离心→轻带、中带。 ⑦实验结论:_D_N_A_的__复__制__是__以__半__保__留__方__式__进__行__的__。 (3)复制过程。 ①概念:以_亲__代__D_N_A_为模板合成_子__代__D_N_A_的过程。 ②时间:细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
(5)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和。 ( × )
分析:基因是DNA分子中有遗传效应的片段,因此很明显细胞中DNA分子的
碱基对数应该大于所有基因的碱基对数之和。 (6)真核细胞基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
( √)
【概念活用】教材命题源 1.教材原文:必修2 P49“DNA分子是由两条链组成的”“DNA分子中的脱氧核 糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架”改编: (1)DNA分子是否都是由两条链构成的?举例说明。 提示:不是。大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状 态。在某些种类的DNA 病毒中存在单链环状或单链线状的DNA分子,如圆环 病毒科、细小病毒科的病毒。 (2)RNA的基本骨架、细胞膜的基本骨架、细胞骨架分别是什么? 提示:RNA的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接构成的;细胞膜的基本骨架是磷 脂双分子层;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。
关键能力·进阶
考点一 DNA分子的结构及相关计算 【典例精研引领】 如图表示一个DNA分子的片段,有关叙述正确的是 ( )
A.④代表的物质中储存了遗传信息 B.限制酶的作用部位是⑥ 连接酶可催化⑤处化学键的形成 分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接
【名师授法解题】 抓题眼练思维
()
A.需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料
、T、G、C四种碱基的大小和形状应该相同
C.需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链
D.末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行
【解析】选B。需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料,A正确;A、T、G、 C四种碱基的大小和形状不相同,B错误;需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸 链,C正确;末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行,D正确。
(3)稳定性:两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变,碱基对配对方式不
变等。
分子中的碱基数量的计算规律:
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链
中 A + T =m,在互补链及整个DNA分子中 A + T =m。
考点二 DNA分子的复制及基因与遗传信息的关系 【典例精研引领】 (2021·淮阴、姜堰联考)如图为一个双链DNA分子(15N标记)中某基因的部分结 构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是 ( )
的特异性是由4种碱基的数量比例决定的 聚合酶可催化形成①和②处的化学键 C.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)的值为 D.将该DNA置于不含15N的环境中复制3次后,含15N的DNA分子占总数的1/8 【名师授法解题】 抓题眼练思维
【知能素养提升】 分子的结构:(生命观念:结构与功能观) (1)DNA分子双螺旋结构的形成:
(2)DNA的双螺旋结构内容。 DNA分子由_两__条__脱氧核苷酸链组成,这两条链按_反__向__平__行__方式盘旋成双螺旋结 构。 ①外侧:_脱__氧__核__糖__和_磷__酸__交替连接构成主链基本骨架。 ②内侧:两条链上碱基通过_氢__键__连接成_碱__基__对__。碱基互补配对遵循以下原 则:A==T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。 (3)DNA的双螺旋结构中各组分之间的关系。
2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系:
【概念辨析】全面清障碍
1.判断下列有关DNA分子结构叙述的正误: (1)双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的。
(×)
分析:双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。
(2)分子大小相同,碱基含量相同的脱氧核糖核酸分子所带的遗传信息一定相 同。 ( × )
【解析】选D。④代表的物质为脱氧核苷酸,其不能储存遗传信息,但其排列顺 序可储存遗传信息,A错误;限制酶的作用部位是磷酸二酯键,不是⑥氢键,B错 误;DNA连接酶可催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的合成,但不能催化⑤处化 学键的形成,C错误;DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核 糖连接,D正确。
第2课 DNA分子的结构、复制和基因的本质
核心概念·自查
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】闭书测基础 一、DNA分子的结构 双螺旋结构模型构建者: 沃森和克里克。 2.图解DNA分子结构:
分子结构特点:
(1)多样性:若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基对排列顺序。
(2)特异性:每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
③图解
④场所:真核生物在_细__胞__核__、_线__粒__体__和_叶__绿__体__;原核生物在_拟__核__和细胞 质。 ⑤特点:_边__解__旋__边__复__制__。 ⑥方式:_半__保__留__复__制__。 ⑦结果:形成_两__个__完__全__相__同__的DNA分子。 ⑧意义:DNA分子通过复制,将_遗__传__信__息__从亲代传给了子代,从而保持了_遗__传__ _信__息__的连续性。 ⑨保障:_D_N_A_分__子__独__特__的__双__螺__旋__结__构__,为复制提供了精确的模板;通过_碱__基__互__补__ _配__对__,保证了复制能够准确地进行。
2.教材原文:必修2 P54“复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的 DNA分子。”改编: (1)在细胞分裂过程中,这两个DNA分子位于两条姐妹染色单体中,在什么时期 分离? 提示:有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。 (2)这两个DNA分子的结构一定相同吗?为什么? 提示:不一定,若是复制过程中发生了基因突变,可能不同。
【解析】选A、C。双链DNA分子中鸟嘌呤数目为x,与其互补的胞嘧啶的数目 也是x,A正确;DNA分子中嘌呤与嘧啶配对,因此嘌呤=嘧啶,该DNA分子的嘌呤 碱基和嘧啶碱基的比值是1,B错误;双链DNA分子中G=C、A=T,由题意知 G=C=x,碱基总量数目为y,故胸腺嘧啶T=(y-2x)/2,即y/2-x,C正确;由于A、T 碱基对之间的氢键是2个,G、C碱基对之间的氢键是3个,该DNA分子中的G、C 碱基对是x,A、T碱基对是y/2-x,该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 3x+2×(y/2-x)= x+y ,D错误。
(4)利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构。
分子中碱基数量2) (3)
【热点考向演练】
考向一 结合DNA分子的结构及特点,考查结构与功能观
1.(2021·合肥模拟)模型构建是一种研究问题的科学思维方法,在制作一个
DNA分子双螺旋结构模型活动中,错误的是
直接相连,B错误;DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此两
条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对,C正确;DNA分子一条链上的相邻碱基通
过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,D错误。
考向二 围绕DNA分子结构的相关计算,考查科学思维 3.(多选)(2021·江苏姜堰等五校联考)检测得知某双链 DNA 分子中鸟嘌呤数 目为 x,碱基总量数目为 y,以下推断正确的是 ( ) A.与鸟嘌呤互补的碱基个数为x B.该 DNA 分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是 x/y C.胸腺嘧啶的数目是 y/2-x D.该 DNA 分子的碱基之间的氢键数是 x+2y
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个
【解析】选B。若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,据此无法计算出另 一条链的碱基C所占比例,A错误;如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,根据碱基互 补配对原则,则另一条链上该比值也为m,B正确;如果一条链上的
A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为2∶2∶3∶3,C错误;由50个碱 基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2=100(个),最多含有 氢键的数量为50×3=150(个),D错误。
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