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1、,遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,夯基固本 一目了然,考點(diǎn)突破 有得放矢,學(xué)科素養(yǎng) 專項(xiàng)提升,高考集訓(xùn) 觸類旁通,DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”,真核生物、原核生物、病毒的DNA復(fù)制場(chǎng)所主要是什么？,提示：分別是細(xì)胞核、擬核、宿主細(xì)胞內(nèi)。,1判斷下列有關(guān)DNA敘述的正誤。 (1)DNA有氫鍵，RNA沒(méi)有氫鍵(2013新課標(biāo)卷，1A) ( ) (2)小鼠乳腺細(xì)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(jié)構(gòu)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(guò)氫
2、鍵連接的(2014全國(guó) 卷，5C) ( ),,,,,,,,,2判斷有關(guān)DNA復(fù)制敘述的正誤。 (1)真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期 ( ) (2)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 ( ) (3)DNA復(fù)制需要消耗能量(2013海南卷，1B) ( ) (4)DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)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(guān)基因敘述的正誤。 (1)DNA片段就是基因 ( ) (2)構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基
3、總數(shù)相等 ( ) (3)某DNA片段中有100個(gè)脫氧核苷酸，則可能的排列順序?yàn)?100種 ( ) (4)親子鑒定的STR應(yīng)具有不易發(fā)生變異的特點(diǎn)(2014福建卷，5A) ( ),,,,,,,基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù),,,,,排列順序?yàn)?50種,考點(diǎn)一、DNA分子的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及有關(guān)堿基計(jì)算,1.DNA分子的平面結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu),(1)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)，堿基共有4種，分別是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥(niǎo)嘌呤)、C(胞嘧啶)。 (2)相鄰脫氧核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接。 (3)堿基對(duì)
4、之間的化學(xué)鍵為氫鍵，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，G與C之間形成3個(gè)氫鍵，CG對(duì)占比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定?？捎媒庑笖嗔?，也可加熱斷裂。 (4)每個(gè)脫氧核糖一般連接著2個(gè)磷酸，每條單鏈上相鄰堿基不直接相連。,2結(jié)構(gòu)特點(diǎn),(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(bǔ)配對(duì)的方式不變。 (2)多樣性：DNA分子中堿基對(duì)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(guān)計(jì)算,(1)互補(bǔ)的兩個(gè)堿基數(shù)量相等，即AT，CG。,1如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)該圖的描述，正確的是() A和相間排列，構(gòu)成了 DN
5、A分子的基本骨架 B的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸 C當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，的形成需要連接酶 DDNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息,D,跟蹤訓(xùn)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(gòu)成了DNA分子的基本骨架，A錯(cuò)誤。組成的實(shí)際上包含了上一個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)、下一個(gè)核苷酸的脫氧核糖和堿基，因此，并非一個(gè)完整的脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤。當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，的形成不需要連接酶，可由堿基互補(bǔ)配對(duì)直接形成，C錯(cuò)誤。,2(2015臨沂模擬)某雙鏈DNA分子中含有200個(gè)堿基，一條鏈上ATGC1234，則該DNA分子 ( ) A四種含氮堿基ATGC4477 B若該DNA中A為p個(gè)，
6、占全部堿基的n/m(m2n)， 則G的個(gè)數(shù)為pm/2np C堿基排列方式共有4200種 D含有4個(gè)游離的磷酸,解析：堿基的排列方式應(yīng)少于4100種，含有2個(gè)游離的磷酸。,B,考點(diǎn)二、考查DNA復(fù)制的過(guò)程及相關(guān)計(jì)算,1.有關(guān)DNA復(fù)制問(wèn)題的整合,2精確復(fù)制的原因,(1)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。 (2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。,3生物體中DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所,真核生物：細(xì)胞核(主要場(chǎng)所)、葉綠體、線粒體。 原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)(如質(zhì)粒的復(fù)制)。 DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。,4DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算,DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N
7、的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)若干代，其結(jié)果分析如下：,(1)子代DNA分子數(shù)：2n個(gè)。 無(wú)論復(fù)制多少次， 含15N的DNA分子始終是2個(gè)。 含14N的有2n個(gè)，只含14N的 有(2n2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。,(2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n22n1條。 無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時(shí)應(yīng)看 準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。 含14N的鏈數(shù)是(2n12)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)。 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過(guò)n 次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m(2n1)個(gè)。 若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1 個(gè)。,3(2015宿州模擬
8、)如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，下列分析錯(cuò)誤的 是 () A酶能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基 之間的氫鍵斷開(kāi) B圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及 半保留復(fù)制的特點(diǎn) C在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分 裂后期分開(kāi) D若該DNA分子中復(fù)制前有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中A 200個(gè)， 則圖示過(guò)程完成共需原料C 300個(gè),跟蹤訓(xùn)練,解析：酶是解旋酶，能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi)；圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)；在復(fù)制完成后，甲、乙兩個(gè)DNA分子可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期隨著絲點(diǎn)的分裂而分開(kāi)；若該DNA分子中復(fù)制前有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中A有200個(gè)
9、，則C有800個(gè)，因此圖示過(guò)程完成共需原料C 800個(gè)。,D,4用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列結(jié)果不可能的是() A含有14N的DNA分子占7/8 B含有15N的脫氧核苷酸鏈占1/16 C復(fù)制過(guò)程中需游離腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D復(fù)制后共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子,解析：DNA進(jìn)行的是半保留復(fù)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(gè)DNA分子連續(xù)復(fù)制4次會(huì)得到16個(gè)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(gè)子代DNA分子中，故含15N的脫氧核苷
10、酸鏈占1/16；DNA分子中不相配對(duì)的兩種堿基之和等于堿基總數(shù)的一半，C與A不配對(duì)，故該DNA中A有2001/26040個(gè)，而該DNA分子連續(xù)復(fù)制4次會(huì)得到16個(gè)DNA，相當(dāng)于新合成15個(gè)DNA分子，故需要游離腺嘌呤脫氧核苷酸1540600(個(gè))。,A,利用模式圖解答與DNA復(fù)制有關(guān)的問(wèn)題,學(xué)會(huì)畫(huà)DNA分子半保留復(fù)制圖解有助于理解DNA的相關(guān)計(jì)算規(guī)律，如下圖所示：,,DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)探究,根據(jù)DNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過(guò)_______后DNA在試管中的位置確定復(fù)制方式。,離心,放射性同位素標(biāo)記,半保留,【實(shí)驗(yàn)原理】,【實(shí)驗(yàn)方法】,【實(shí)驗(yàn)假設(shè)】,_________________技
11、術(shù)和離心技術(shù)。,DNA以________的方式復(fù)制。,【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】（見(jiàn)下圖）,(1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl 培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙 鏈充分標(biāo)記15N。 (2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N 標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 (3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提 取DNA(間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。 (4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。,(1)若DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則離心后出現(xiàn)如下圖1所示，即________________。(該復(fù)制方式實(shí)際上是不存在的) (2)若 DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則離心后出現(xiàn)如下圖2所示，即全部為_(kāi)_____
12、_。,1/2重帶和1/2輕帶,中帶,【結(jié)果分析】,1科學(xué)家在研究DNA分子的復(fù)制方式時(shí)，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究(已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約要20 min分裂一次)，下列敘述不正確的是(),強(qiáng)化訓(xùn)練,C,A若DNA復(fù)制為全保留復(fù)制，則結(jié)果C、D中應(yīng)均為重鏈DNA和輕鏈DNA BDNA復(fù)制過(guò)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(biāo)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(fù)制 后 50%的DNA分子一條鏈含15N一條鏈含14N,50%的DNA分子只含14N DDNA復(fù)制過(guò)程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，但可能發(fā)生基因突變,解析：15N15N DNA分子在14N培養(yǎng)
13、基中復(fù)制3次可產(chǎn)生238個(gè)子DNA，其中有2個(gè)DNA為15N14N，其余DNA均為14N14N。故C選項(xiàng)不正確 。,,DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制模式圖,(1)圖甲表示DNA復(fù)制，A為_(kāi)_______，B為_(kāi)__________，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_(kāi)________、6是磷酸、 7是__________________、8為DNA內(nèi)側(cè)的一個(gè)GC堿基對(duì)、9是CG之間的三個(gè)氫鍵、10為一條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈、11是連接單鏈中相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的_____________。,解旋酶,DNA聚合酶,脫氧核糖,胸腺嘧啶脫氧核
14、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(nèi)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(duì)間的氫鍵,,2個(gè),2(2016黃山模擬)關(guān)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(AT)/(GC)的比例上 C若該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m2n)，則G的個(gè)數(shù)為(pm/2n)p D把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4,強(qiáng)化訓(xùn)
15、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(fù)制兩代，子代DNA都含有15N。該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m，則堿基總數(shù)為mp/n，G的個(gè)數(shù)為(mp/n2p)/2(mp/2n)p。,3如圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某生理過(guò)程，其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說(shuō)法正確的是 ( ) A此過(guò)程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸 B真核細(xì)胞中此過(guò)程發(fā)生的唯一場(chǎng)所是細(xì)胞核 Cb中(AG)/(TC)的比值一定與c中的相同 D正常情況下a、d鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去,D,1.(2013課
16、標(biāo)卷)關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是() ADNA有氫鍵，RNA沒(méi)有氫鍵 B一種病毒同時(shí)含有DNA和RNA C原核細(xì)胞中既有DNA，也有RNA D葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA,C,題組一 練全國(guó)命題----引領(lǐng),2.(2014山東卷)某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(),C,題組二 練自主命題借鑒,解析：根據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，若DNA分子雙鏈中(AT)/(CG)的比值均為m，則每條鏈中(AT)/(CG)比值為m，C正確、D錯(cuò)誤；DNA分
17、子中(AC)/(TG)1，而每條鏈中的(AC)/(TG)不能確定，但兩條鏈中(AC)/(TG)的比值互為倒數(shù)，A、B錯(cuò)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(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是(),D,解析：根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知，親代DNA的兩條鏈(白色)應(yīng)在不同的子代DNA分子中，A、B錯(cuò)誤；第一次復(fù)制合成的子鏈(灰色)應(yīng)有2條，第二次復(fù)制合成的子鏈(黑色)應(yīng)有4條，由此可判斷C錯(cuò)誤，D正確。,4(2013江蘇卷)圖分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1
18、)細(xì)胞中過(guò)程發(fā)生的 主要場(chǎng)所是________。 (2)已知過(guò)程的鏈中鳥(niǎo)嘌吟 與尿嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的54%，鏈及其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥(niǎo)嘌呤分別占29%、19%，則與鏈對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_(kāi)_______。,細(xì)胞核,26%,解析：本題主要考查生物大分子的合成過(guò)程，注意區(qū)分DNA分子復(fù)制和DNA分子轉(zhuǎn)錄過(guò)程所用模板鏈。(1)過(guò)程以DNA分子的一條鏈為模板合成的鏈為RNA鏈，該過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，其發(fā)生的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核。(2)鏈及其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段的堿基中G分別占29%、19%，則鏈中GC占48%，則鏈對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中GC占48%，AT占52%，AT26%。,(3)由于基因中一個(gè)
19、堿基對(duì)發(fā)生替換，而導(dǎo)致過(guò)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(gè)堿基對(duì)替換情況是_____________________________。 (4)在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞、漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞中，能發(fā)生過(guò)程、而不能發(fā)生過(guò)程的細(xì)胞是___________________。 (5)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)___________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇)，其原因是_______________________________________。,T//
20、A替換為C//G(A//T替換為G//C),漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞,不完全相同,不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá),解析：((3)根據(jù)題干中信息可以看出，mRNA上相應(yīng)堿基的變化是UC，則該基因的這個(gè)堿基對(duì)的替換情況是A//T替換成G//C。(4)過(guò)程、、分別為DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和任何細(xì)胞器，不能發(fā)生過(guò)程。記憶細(xì)胞受抗原刺激，會(huì)發(fā)生增殖和分化，因此可以進(jìn)行過(guò)程。效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不能進(jìn)行增殖，可以進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，所以能發(fā)生過(guò)程、而不能發(fā)生過(guò)程的細(xì)胞是效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞。,(5)實(shí)驗(yàn)2中出現(xiàn)的胸部無(wú)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(wú)剛毛是一個(gè)新出現(xiàn)的性狀，但______________________________________________________________________________，說(shuō)明控制這個(gè)性狀的基因不是一個(gè)新突變的基因。,新的突變基因經(jīng)過(guò)個(gè)體繁殖后傳遞到下一代中不可能出現(xiàn)比例高達(dá)25%的該基因純合子,解析：(5)轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝坏模捎诓煌M織細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá)，不同細(xì)胞表達(dá)的基因不完全相同，因此人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)不完全相同。,
DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是遺傳效應(yīng)的DNA片段.ppt
