2008新课标高中生物专题复习必修II第3基因的本质-DNA分子的结构和DNA分子的复制

第二节DNA分子的结构和DNA分子的复制课标要求（一）、能力要求1、通过对有关遗传实验的介绍培养学生分析问题的能力。2、通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程，使学生了解现代遗传学的研究方法，强化对学生进行科学态度和方法的教育。3、使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。(二）、内容要求1、了解了DNA双螺旋结构的发现过程；掌握DNA分子的组成及DNA结构特点；2、掌握DNA分子的复制过程；3、了解基因和遗传信息的关系。知识网络体系一、DNA的结构DNA由成百上千的四种脱氧核苷酸聚合而成的___1___长链。化学组成单位——_____2______=1分子脱氧核糖+1分子磷酸+1分子含氮碱基P脱氧核糖含氮碱基有四种脱氧核苷酸有__3___种腺嘌呤（A）腺嘌呤脱氧核苷酸种类和结构鸟嘌呤（G）鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶（C）胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶（T）胸腺嘧啶脱氧核苷酸由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成______4_______。碱基互补配对原则：______5______结构特点:多样性；特异性：外侧：脱氧核糖和磷酸交替排列，构成基本骨架内侧：双链间碱基通过__6___配对而成碱基对结构特点：稳定性：①.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变。②.两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。特异性：每种DNA有区别于其它DNA的特定的碱基排列顺序。DNA双链中的两个不互补的碱基之和的比值相等。(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1任意两个不互补的碱基比率之和占总数的50%。(A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=50%DNA中一条链上的非互补碱基对之和的比值是另一条互补链的这个比值的倒数。DNA中互补碱基对之和的比率与任一条单链中同样的两个碱基之和的比率相等。二、DNA的复制时间：___________7___________。场所：____8____内。模板：_____________9___________原料：细胞核中游离的四种脱氧核苷酸条件能量：ATP酶：解旋酶、聚合酶化学组成含氮碱基碱基互补配对原则解旋：在解旋酶作用下，氢键断裂，双螺旋逐渐解开。合成：以两条母链为模板，以核液中游离的脱氧核苷酸为原料，在多种酶的过程作用下，根据碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。复旋：子链与对应的母链扭成螺旋状，构成子DNA分子。特点：______10______（可用放射性同位素示踪的实验验证）；边解旋边复制原因：①DNA的双螺旋结构，为复制提供了精确模板。②碱基互补配对，保证复制能准确进行意义：通过复制将亲代的遗传信息传给子代，使前后代保持连续性。三、基因是有遗传效应的片段基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是具有遗传效应的DNA片段。功能：传递、表达遗传信息RNA结构（与DNA比较）种类：信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）：答案：1.两条;2.脱氧核苷酸;3.四;4.双螺旋结构;5.A＝T，C≡G;6.氢键;7.有丝分裂间期，减数分裂前的间期;8.细胞核;9.亲代DNA解旋产生的两条母链;10.半保留复制.重难热点归纳1.重点：染色体是遗传物质的主要载体，遗传物质必须具备的特点，脱氧核苷酸的组成、种类，DNA的分子结构及特点，DNA复制的过程与特点。2.难点：有关碱基配对规律的计算，DNA复制的特点及应用。3.考点与热点：从与人类基因组计划、基因工程成就等生物科技新成果的联系中，去考查DNA的结构、碱基含量计算与DNA复制的有关知识。复习策略重点是碱基含量的计算：基础都是DNA双螺旋结构，碱基互补配对原则和半保留复制。从与人类基因组计划、基因工程成就等生物科技新成果的联系中，去复习DNA的结构、碱基含量计算与DNA复制的有关知识。经典例题剖析1.实验室内现有如下材料：从某生物体细胞内提取的一个DNA分子，具有放射性同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。要在实验室内合成新的DNA分子：（1）除以上物质外，还必须有_______和_______，才能合成第二代的DNA分子。（2）在第二代的DNA分子中，有_______条含3H的链。（3）在第二代的DNA分子中，含有3H链的碱基序列_______（填“相同”或“不相同”）。（4）在第五代的全部DNA分子中，有_____条不含3H的链。解析：此题重在考查DNA分子的化学组成和分子结构特点以及DNA自我复制的原理，需注意：①解旋，由一个DNA分子形成两条母链。②以每一条母链为模板，按照碱基互补配对原则，从周围吸收新的脱氧核苷酸，形成新的脱氧核苷酸链参与构成子代DNA分子。③DNA分子复制还需酶、ATP等必需条件。④在解答（2）（3）（4）小题时，应注意DNA分子自我复制的特点是半保留复制。综上分析，在第二代的每个DNA分子中，含有一条3H链，一条母链。而在第二代的DNA分子中，含有3H的碱基是互补的，因而不同。在第五代的全部DNA分子中不含3H的链，只有最初DNA分子中的两条链。答案：（1）酶ATP（2）2（3）不同（4）2结构基本组成单位碱基五碳糖DNA通常呈双链结构脱氧核苷酸ATGC脱氧核糖RNA通常呈单链结构核糖核苷酸AUGC核糖2、（2004年3+X高考名校联考质检抽测题）碱基互补配对原则可发生在下列哪些结构中①线粒体②高尔基体③叶绿体④核糖体⑤中心体⑥细胞核A.②⑥B.①②③④⑤⑥C.①③④⑥D.①③⑤⑥解析：DNA双螺旋结构具有碱基互补配对，发生DNA复制和转录形成RNA以及蛋白质合成的过程中有碱基互补配对，线粒体、叶绿体和细胞核中都有DNA分子，核糖体内完成蛋白质的合成。答案：C3、、已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段DNA中4种碱基的比例和（A+C）∶（T+G）的比值A.能B.否C.只知道（A+C）∶（T+G）的比值D.只知道4种碱基的比例解析：已知腺嘌呤A的个数，等于已知T的个数（A=T）。知道DNA中碱基的对数，可以求出C+G的数目，也就可以求出G和C的数目（G=C）。在双链DNA中，（A+C）/（T+G）=1。答案：A4、在含有4种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则A.b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶为a（1/2b－1）D.胞嘧啶为b（1/2b－1）解析：根据碱基互补配对原则，有A=T，C=G；A=a=T，A/（A+T+C+G）=b。可以得出：a/（2a+C+G）=b，G+C=a/b－2a，故C=G=1/2（a/b－2a）=a（1/2b－1）。答案：C5、用标记有15N的一条双链DNA分子，在标记有14N的培养液中进行两次复制，其后代的DNA分子单链中，含14N和15N的比值为A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.4∶1解析：如果DNA分子复制的次数为n，则后代的DNA分子总数为2n。又因为DNA分子的复制是半保留复制，因此8条DNA单链中，除了两条来自亲代，标有15N外，其余6条单链都是在标有14N的培养液中，经过复制形成的。答案：C6、DNA组成分析表明下列的相关比值中有一个可变的是A.A/TB.G/CC.（A+T）/（G+C）D.（A+G）/（T+C）解析：双链DNA分子中，A=T，C=G，A+G=T+C。所以，A/T=G/C=1，（A+G）/（T+C）=1。而C项中（A+T）/（G+C）的值因DNA分子种类的不同而变化。答案：C基础试题训练（时间：45分钟满分：100分）一、选择题1.（2003年广东、河南、广西高考题）科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶，这一过程没有涉及A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制B.DNA以其一条链为模板合成RNAC.RNA以自身为模板自我复制D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质2.有3个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条多核苷酸链，它的组成是A.一个DNA分子，两个RNA分子B.三个DNA分子，一个RNA分子C.三个DNA分子D.三个RNA分子3.信使RNA的核苷酸序列与哪条核苷酸序列互补A.DNA分子两条链的核苷酸序列互补B.DNA分子一条链的核苷酸序列互补C.某一转运RNA分子的核苷酸序列互补D.所有的转运RNA分子的核苷酸序列互补4.DNA分子中一条链的碱基摩尔数之比为A∶C∶G∶T＝1∶1.5∶2∶2.5，则其互补链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的摩尔数之比为A.5∶4B.4∶3C.3∶2D.3∶45.下面关于转运RNA和氨基酸相互关系的说法正确的是A.每种氨基酸都有它特定的一种转运RNAB.每种氨基酸都可由几种转运RNA携带C.一种转运RNA可以携带几种结构相似的氨基酸D.一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上6.某基因含有腺嘌呤的分子数为15%，含胞嘧啶的碱基对占全部碱基对的A.15%B.35%C.70%D.85%7.春天植物向外发出幼叶时要进行旺盛的细胞分裂，其细胞的分裂方式和DNA复制的情况是A.无丝分裂，DNA不复制B.减数分裂，DNA在细胞核中复制C.有丝分裂，DNA在细胞核中复制D.有丝分裂，DNA在细胞核、线粒体和叶绿体中都进行复制8.下列关于遗传信息传递的叙述，不正确的是A.遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递B.遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递C.通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递D.在同一生物个体中，遗传信息不能传递9复制与转录的主要区别是A.场所B.模板C.产物不同D.碱基互补配对原则10.某信使RNA有碱基240个，与之有关的DNA片段，蛋白质的叙述正确的是A.DNA中至少含480个碱基，蛋白质中至少有80个氨基酸B.DNA中最多含480个碱基，蛋白质中最多含有80个氨基酸C.DNA中至少含480个碱基，蛋白质中至多含有80个氨基酸D.DNA中最多含480个碱基，蛋白质中至少有80个氨基酸11.某双链DNA分子一条链上的CGTA的碱基比率为0.3，那么,在整个DNA分子中的A∶T∶G∶C的比值为A.1∶1∶1∶1B.1∶1∶1.5∶1.5C.1.5∶1.5∶5∶5D.5∶5∶1.5∶1.512.生化实验测定表明，DNA分子的碱基比率A+T/G+C的值，及碱基序列存在着种间差异，这说明DNA分子结构具有A.相对稳定性B.可变性C.多样性D.特异性13.一个基因平均由1×103个核苷酸对构成，玉米体细胞中有20条染色体，生殖细胞里的DNA合计约有7×109个苷酸对，因此每条染色体平均有基因的个数是A.3.5×106B.3.5×105C.7×105D.1.4×10614.在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其中DNA分子均为14N—DNA，在氮源为15N培养基上生长的大肠杆菌，其中DNA分子均为15N—DNA。若将14N—DNA、15N—DNA以及14N、15N—DNA混在一起，用某种方法离心分离，其结果如上图所示。现将15N—DNA转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ）后，将所得DNA采用同样的方法进行离心分离，则结果可用图下列哪一图表示15.DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制ｎ次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为A.（2n－1）MB.M（1/2q－1）C.（2n－1）M（1－2q）/2qD.（2n－1）M/2nq16.某基因中含有78对碱基，由它控制合成的多肽链在形成过程中，脱去的水分子数、形成的肽键数及至少含有的游离氨基和羧基数目依次是A.25、25、77、77B.77、77、1、1C.51、51、1、1D.25、25、1、117.科学家将某种细菌在含有15N的培养基中繁殖了多代后，再接种到14N的培养基上，下列有关实验的叙述不正确的是A.本实验可证明DNA是否能以半保留的方式进行复制B.在14N培养基上经第一次分裂，所得后代的DNA含15N和14N的量各占一半C.N是合成DNA的基本化学元素D.在14N培养基上经二次分裂所得