DNA的結構、復制及基因是遺傳效應的DNA片段.ppt

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遺傳的物質基礎DNA的結構 復制及基因是有遺傳效應的DNA片段 夯基固本 一目了然 考點突破 有得放矢 學科素養(yǎng) 專項提升 高考集訓 觸類旁通 DNA分子結構的 五 四 三 二 一 真核生物 原核生物 病毒的DNA復制場所主要是什么 提示 分別是細胞核 擬核 宿主細胞內 1 判斷下列有關DNA敘述的正誤 1 DNA有氫鍵 RNA沒有氫鍵 2013 新課標卷 1A 2 小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 2014 四川卷 3A 3 DNA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 4 雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的 2014 全國 卷 5C 2 判斷有關DNA復制敘述的正誤 1 真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前期 2 DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的 3 DNA復制需要消耗能量 2013 海南卷 1B 4 DNA復制遵循堿基互補配對原則 新合成的兩條子鏈形成新的DNA雙鏈 新合成的子鏈和母鏈形成新的的DNA雙鏈 3 判斷有關基因敘述的正誤 1 DNA片段就是基因 2 構成基因的堿基總數與DNA分子的堿基總數相等 3 某DNA片段中有100個脫氧核苷酸 則可能的排列順序為2100種 4 親子鑒定的STR應具有不易發(fā)生變異的特點 2014 福建卷 5A 基因的堿基總數小于DNA分子的堿基總數 排列順序為250種 考點一 DNA分子的結構 特點及有關堿基計算 1 DNA分子的平面結構與空間結構 1 每個DNA片段中 游離的磷酸基團有2個 堿基共有4種 分別是A 腺嘌呤 T 胸腺嘧啶 G 鳥嘌呤 C 胞嘧啶 2 相鄰脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接 用限制性核酸內切酶處理可切斷 用DNA連接酶處理可連接 3 堿基對之間的化學鍵為氫鍵 A與T之間形成2個氫鍵 G與C之間形成3個氫鍵 C G對占比例越大 DNA結構越穩(wěn)定 可用解旋酶斷裂 也可加熱斷裂 4 每個脫氧核糖一般連接著2個磷酸 每條單鏈上相鄰堿基不直接相連 2 結構特點 1 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 2 多樣性 DNA分子中堿基對排列順序多種多樣 3 特異性 每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序 3 雙鏈DNA分子中堿基的有關計算 1 互補的兩個堿基數量相等 即A T C G 1 如圖為DNA分子結構示意圖 下列有關該圖的描述 正確的是 A 和 相間排列 構成了DNA分子的基本骨架B 的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C 當DNA復制時 的形成需要連接酶D DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 D 跟蹤訓練 解析 為磷酸 為脫氧核糖 為含氮堿基 胞嘧啶 其中 與 交替連接 構成了DNA分子的基本骨架 A錯誤 組成的 實際上包含了上一個核苷酸的磷酸基團 下一個核苷酸的脫氧核糖和堿基 因此 并非一個完整的脫氧核苷酸 B錯誤 當DNA復制時 的形成不需要連接酶 可由堿基互補配對直接形成 C錯誤 2 2015 臨沂模擬 某雙鏈DNA分子中含有200個堿基 一條鏈上A T G C 1 2 3 4 則該DNA分子 A 四種含氮堿基A T G C 4 4 7 7B 若該DNA中A為p個 占全部堿基的n m m 2n 則G的個數為pm 2n pC 堿基排列方式共有4200種D 含有4個游離的磷酸 解析 堿基的排列方式應少于4100種 含有2個游離的磷酸 B 考點二 考查DNA復制的過程及相關計算 1 有關DNA復制問題的整合 2 精確復制的原因 1 規(guī)則的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板 2 堿基互補配對原則保證了復制準確無誤 3 生物體中DNA分子復制的場所 真核生物 細胞核 主要場所 葉綠體 線粒體 原核生物 擬核 細胞質 如質粒的復制 DNA病毒 宿主細胞內 4 DNA分子復制的有關計算 DNA分子復制為半保留復制 若將一個被15N標記的DNA轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 復制 若干代 其結果分析如下 1 子代DNA分子數 2n個 無論復制多少次 含15N的DNA分子始終是2個 含14N的有2n個 只含14N的有 2n 2 個 做題時應看準是 含 還是 只含 2 子代DNA分子的總鏈數 2n 2 2n 1條 無論復制多少次 含15N的鏈始終是2條 做題時應看準是 DNA分子數 還是 鏈數 含14N的鏈數是 2n 1 2 條 3 消耗的脫氧核苷酸數 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個 則經過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m 2n 1 個 若進行第n次復制 則需消耗該脫氧核苷酸數為m 2n 1個 3 2015 宿州模擬 如圖為真核細胞DNA復制過程模式圖 下列分析錯誤的是 A 酶 能使DNA雙鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開B 圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復制及半保留復制的特點C 在復制完成后 甲 乙可在有絲分裂后期和減數第二次分裂后期分開D 若該DNA分子中復制前有1000個堿基對 其中A200個 則圖示過程完成共需原料C300個 跟蹤訓練 解析 酶 是解旋酶 能使DNA雙鏈的配對堿基之間的氫鍵斷開 圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復制及半保留復制的特點 在復制完成后 甲 乙兩個DNA分子可在有絲分裂后期和減數第二次分裂后期隨著絲點的分裂而分開 若該DNA分子中復制前有1000個堿基對 其中A有200個 則C有800個 因此圖示過程完成共需原料C800個 D 4 用15N標記含有100個堿基對的DNA分子 其中有胞嘧啶60個 該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次 下列結果不可能的是 A 含有14N的DNA分子占7 8B 含有15N的脫氧核苷酸鏈占1 16C 復制過程中需游離腺嘌呤脫氧核苷酸600個D 復制后共產生16個DNA分子 解析 DNA進行的是半保留復制 又因所用培養(yǎng)基含14N 所以后代含14N的DNA分子占100 1個DNA分子連續(xù)復制4次會得到16個DNA分子 32條脫氧核苷酸鏈 其中有2條脫氧核苷酸鏈為母鏈 含15N 位于兩個子代DNA分子中 故含15N的脫氧核苷酸鏈占1 16 DNA分子中不相配對的兩種堿基之和等于堿基總數的一半 C與A不配對 故該DNA中A有200 1 2 60 40個 而該DNA分子連續(xù)復制4次會得到16個DNA 相當于新合成15個DNA分子 故需要游離腺嘌呤脫氧核苷酸15 40 600 個 A 利用模式圖解答與DNA復制有關的問題 學會畫DNA分子半保留復制圖解有助于理解DNA的相關計算規(guī)律 如下圖所示 DNA復制方式的實驗探究 根據DNA分子比重不同 借助離心技術 通過 后DNA在試管中的位置確定復制方式 離心 放射性同位素標記 半保留 實驗原理 實驗方法 實驗假設 技術和離心技術 DNA以 的方式復制 實驗過程 見下圖 1 大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代 使DNA雙鏈充分標記15N 2 將含15N的大腸桿菌轉移到14N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng) 3 在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA 間隔的時間為大腸桿菌繁殖一代所需時間 4 將提取的DNA進行離心 記錄離心后試管中DNA位置 1 若DNA的復制方式為全保留復制 則離心后出現(xiàn)如下圖1所示 即 該復制方式實際上是不存在的 2 若DNA的復制方式為半保留復制 則離心后出現(xiàn)如下圖2所示 即全部為 1 2重帶和1 2輕帶 中帶 結果分析 1 科學家在研究DNA分子的復制方式時 進行了如圖所示的實驗研究 已知培養(yǎng)用的細菌大約要20min分裂一次 下列敘述不正確的是 強化訓練 C A 若DNA復制為全保留復制 則結果C D中應均為重鏈DNA和輕鏈DNAB DNA復制過程中需要的原料 酶分別為脫氧核苷酸 解旋酶和DNA聚合酶C 用15N標記的DNA分子作為模板 用含有14N的培養(yǎng)基培養(yǎng) 第三次復制后50 的DNA分子一條鏈含15N一條鏈含14N 50 的DNA分子只含14ND DNA復制過程中遵循堿基互補配對原則 但可能發(fā)生基因突變 解析 15N 15NDNA分子在14N培養(yǎng)基中復制3次可產生23 8個子DNA 其中有2個DNA為15N 14N 其余DNA均為14N 14N 故C選項不正確 DNA結構與復制模式圖 1 圖甲表示DNA復制 A為 B為 a d為母鏈 b c為子鏈 2 圖乙是圖甲中某一片段放大后的DNA分子平面模式圖 1 2 3 4表示堿基 5為 6是磷酸 7是 8為DNA內側的一個G C堿基對 9是C G之間的三個氫鍵 10為一條脫氧核苷酸長鏈 11是連接單鏈中相鄰兩個脫氧核苷酸的 解旋酶 DNA聚合酶 脫氧核糖 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 磷酸二酯鍵 獲取信息 3 圖丙中 是 是 解旋酶作用于 部位 限制性內切酶和DNA連接酶作用于 部位 該片段有 游離的磷酸二酯鍵 磷酸二酯鍵 堿基對間的氫鍵 2個 2 2016 黃山模擬 關于下圖所示DNA分子的敘述 正確的是 A 限制酶作用于 部位 DNA連接酶作用于 部位B 該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和 A T G C 的比例上C 若該DNA分子中A為p個 占全部堿基的n m m 2n 則G的個數為 pm 2n pD 把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復制兩代 子代中含15N的DNA分子占3 4 強化訓練 C 解析 限制酶和DNA連接酶都作用于 部位 該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類上 而是表現(xiàn)在堿基的排列順序上 把該DNA放在含15N的培養(yǎng)基中復制兩代 子代DNA都含有15N 該DNA分子中A為p個 占全部堿基的n m 則堿基總數為mp n G的個數為 mp n 2p 2 mp 2n p 3 如圖表示發(fā)生在細胞核內的某生理過程 其中a b c d表示脫氧核苷酸鏈 以下說法正確的是 A 此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸B 真核細胞中此過程發(fā)生的唯一場所是細胞核C b中 A G T C 的比值一定與c中的相同D 正常情況下a d鏈都應該到不同的細胞中去 D 1 2013 課標卷 關于DNA和RNA的敘述 正確的是 A DNA有氫鍵 RNA沒有氫鍵B 一種病毒同時含有DNA和RNAC 原核細胞中既有DNA 也有RNAD 葉綠體 線粒體和核糖體都含有DNA C 題組一練全國命題 引領 2 2014 山東卷 某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成 根據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈 一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖 下列正確的是 C 題組二練自主命題 借鑒 解析 根據DNA分子的結構特點可知 若DNA分子雙鏈中 A T C G 的比值均為m 則每條鏈中 A T C G 比值為m C正確 D錯誤 DNA分子中 A C T G 1 而每條鏈中的 A C T G 不能確定 但兩條鏈中 A C T G 的比值互為倒數 A B錯誤 3 2014 上海卷 某親本DNA分子雙鏈均以白色表示 以灰色表示第一次復制出的DNA子鏈 以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈 該親本雙鏈DNA連續(xù)復制兩次后的產物是 D 解析 根據DNA半保留復制的特點可知 親代DNA的兩條鏈 白色 應在不同的子代DNA分子中 A B錯誤 第一次復制合成的子鏈 灰色 應有2條 第二次復制合成的子鏈 黑色 應有4條 由此可判斷C錯誤 D正確 4 2013 江蘇卷 圖 分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程 請回答下列問題 1 細胞中過程 發(fā)生的主要場所是 2 已知過程 的 鏈中鳥嘌吟與尿嘧啶之和占堿基總數的54 鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29 19 則與 鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為 細胞核 26 解析 本題主要考查生物大分子的合成過程 注意區(qū)分DNA分子復制和DNA分子轉錄過程所用模板鏈 1 過程 以DNA分子的一條鏈為模板合成的 鏈為RNA鏈 該過程為轉錄 其發(fā)生的主要場所是細胞核 2 鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中G分別占29 19 則 鏈中G C占48 則 鏈對應的DNA區(qū)段中G C占48 A T占52 A T 26 3 由于基因中一個堿基對發(fā)生替換 而導致過程 合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸 密碼子有AUU AUC AUA 變成蘇氨酸 密碼子有ACU ACC ACA ACG 則該基因的這個堿基對替換情況是 4 在人體內成熟紅細胞 漿細胞 記憶細胞 效應T細胞中 能發(fā)生過程 而不能發(fā)生過程 的細胞是 5 人體不同組織細胞的相同DNA進行過程 時啟用的起始點 在 都相同 都不同 不完全相同 中選擇 其原因是 T A替換為C G A T替換為G C 漿細胞和效應T細胞 不完全相同 不同組織細胞中基因進行選擇性表達 解析 3 根據題干中信息可以看出 mRNA上相應堿基的變化是U C 則該基因的這個堿基對的替換情況是A T替換成G C 4 過程 分別為DNA復制 轉錄和翻譯 成熟紅細胞沒有細胞核和任何細胞器 不能發(fā)生過程 記憶細胞受抗原刺激 會發(fā)生增殖和分化 因此可以進行過程 效應T細胞和漿細胞是高度分化的細胞 不能進行增殖 可以進行蛋白質合成 所以能發(fā)生過程 而不能發(fā)生過程 的細胞是效應T細胞和漿細胞 5 實驗2中出現(xiàn)的胸部無剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的 作出這一判斷的理由是 雖然胸部無剛毛是一個新出現(xiàn)的性狀 但 說明控制這個性狀的基因不是一個新突變的基因 新的突變基因經過個體繁殖后傳遞到下一代中不可能出現(xiàn)比例高達25 的該基因純合子 解析 5 轉錄是以基因為單位的 由于不同組織細胞中基因的選擇性表達 不同細胞表達的基因不完全相同 因此人體不同組織細胞的相同DNA進行轉錄的起始點不完全相同