导与练届高三生物一轮复习学案第19讲 DNA分子的结构复制.docx
《导与练届高三生物一轮复习学案第19讲 DNA分子的结构复制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《导与练届高三生物一轮复习学案第19讲 DNA分子的结构复制.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
导与练届高三生物一轮复习学案第19讲DNA分子的结构复制
学案19DNA分子的结构、复制与基因
课前探究案
[预习目标]
1、了解DNA分子结构的主要特点2、理解基因的概念3、DNA分子的复制
【基础知识回顾】
一、DNA和RNA的比较
基本组成单位是
合成场所是
DNA具有结构
不彻底的水解产物是
核酸
彻底的水解产物是
水解过程中断裂的化学键是
基本组成单位是：
合成场所是
RNA具有结构
不彻底的水解产物是
彻底的水解产物是
水解过程中断裂的化学键是
拓展：
其实多糖和脂肪也是相对分子质量比较大的化合物，它们都自已的基本组成单位，这些小单位也是以脱水缩合的方式形成化合物的。
二、
DNA分子的结构及特点
请按照要求完成DNA分子片段图。
1、请在方框内写出对应的脱氧核苷酸的结构简
式。
2、①表示（填汉语名称）。
3、图中上下两个脱氧核苷酸用
键相连，它可表示为，请在图
中标出所有的该化学键，这种化学键的形成可与酶和酶有关，想一想两种酶的作用特点有什么不同？
。
图中左右两个脱氧核苷酸用键相连，请在图中标
出所有的该化学键，可将其打开；除此之外还可以用（物
理方法）的方法将其打开。
4、组成DNA的元素有，脱氧核苷酸分子内P元素存在于（结构）内，N素存在于（结构）内。
5、分析这种结构的主要特点：
（稳定性）
①DNA分子的基本骨架由交替连接而成。
②DNA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对，并且遵循原则。
两条脱氧核苷酸长链平行
6、DNA分子中的碱基有种，碱基间配对方式有种，但由于，使DNA分子具有多样性；由于，使DNA分子具有特异性。
7、DNA分子的立体结构是，这个模型是由提出的。
三、DNA分子的复制
根据图示回答：
1图表示的生理过程是__________，发生在真核细胞的
________（场所）。
（2）此过程发生的时期是和
图中1、2、3、4、5分别是__、
____、____、
____、。
（3）此过程的模板是，原料是。
（4）这个过程需要能量吗？
若需要，由提供。
（5）此过程需要的酶有酶和酶。
（6）此过程的方式是，特点是。
（7）确保此过程精确进行的原因是：
其一，DNA分子独特的为其提供了精确的模板，其二
能够使复制准确无误的进行。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
1、下列关于基因的叙述中，揭示基因化学本质的是（）
A．遗传物质的结构单位和功能单位 B．在染色体上呈线性排列
C．有遗传效应的DNA片段D．碱基排列顺序代表遗传信息
2、遗传信息是什么？
学案19DNA分子的结构、复制与基因
课内探究案
【学习目标】
1、DNA分子结构的主要特点2、基因的概念3、DNA分子的复制
【探究点一】DNA与RNA分子结构的异同
【例题1】如图四种化合物的化学组成中，“〇”中所对应的名称正确的是（）
A.①腺嘌呤核糖核苷酸B.②腺苷C.③腺嘌呤脱氧核苷酸D.④腺嘌呤
[归纳总结]：
在ATP中：
A表示，它是由和结合而成，A的简式可表示为；A+P表示；A+2P表示
【变式训练1】在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（ ）
A．①和②B．①和③C．③和④D．②和④
[高考体验]（2013·新课标全国理综Ⅱ）关于DNA和RNA的叙述，正确的是（ ）
A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．一种病毒同时含有DNA和RNA
C．原核细胞中既有DNA，也有RNA
D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
【探究点二】碱基互补配对原则及其推论
【例题2】在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总
数的（）
A.24%B.22%C.26%D.23%
点拨归纳原则：
A=TC=G注意：
以上原则及推论仅适用于双链DNA分子的碱基计算，不适用于单链DNA分子的碱基计算。
应用上述推论，还可以解决转录时mRNA中相关碱基数目和比例的计算等问题。
【变式训练2】下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的
A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍
B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等
C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3
D.若一条链的G∶T=1∶2，另一条链的C∶A=2∶1
【探究点三】关于DNA单、双链及RNA判断
【例题3】经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为（）
A
G
C
T
U
甲
60
40
60
40
-
乙
30
20
20
30
-
丙
41
23
44
-
28
A.双链DNA、单链DNA、RNAB.单链DNA、双链DNA、RNA
C.双链DNA、RNA、单链DNAD.RNA、单链DNA、双链DNA
点拨归纳：
若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖则必为DNA；若A≠T，C≠G，则一定为单链DNA；若A=T、C=G，则一般认为是双链DNA；若出现碱基U或五碳糖为核糖则必为RNA。
【变式训练3】甲生物核酸的碱基比例为：
嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：
嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）
A.蓝藻、变形虫B.T2噬菌体、豌豆
C.硝化细菌、绵羊D.肺炎双球菌、烟草花叶病毒
【变式训练4】已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）
A.分析碱基类型，确定碱基比率
B.分析碱基类型，分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
【探究点四】DNA分子的复制及相关计算
【例题4】蚕豆根尖细胞在含
标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）
A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记
假设蚕豆根尖细胞中有两条染色体，请图示上题过程（用不同颜色的笔）
请继续画出第二个周期结束的情况。
若不换培养基一直在含
标记的培养基中分裂，让其复制三次，则不含
的DNA占
全部DNA分子的比例、含有
的DNA分子占全部DNA分子的比例以及不含
的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（）
A.1/2，7/8，1/4B.0，1，1/8C.0，7/8，1/8D.1/8，1，1/8
【例题5】有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个，这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸多少个。
（）
A.40n-1B.40nC.40×2n-1D.40×（2n-1）点拨归纳：
1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：
2n
2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/（2n-1）
3.若某DNA分子中含碱基T为a，
（1）则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：
a（2n-1）
（2）第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：
a·2n-1
注意：
做题的时候要注意是问复制n次，还是第n次复制。
无论复制多少次，含初始元素的DNA分子始终是两个，含初始元素的DNA单链永远是两条。
做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
【变式训练5】（多选题）某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个，该DNA分子在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）
A．在第一次复制时，需要（m-A）个 B．在第二次复制时，需要2（m-A）个
C．在第n次复制时，需要2n-1（m-A）个D．在n次复制过程中，总共需要（2n-1）（m-A）个
【探究点五】基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系
【例题6】分析下图回答
1图中B是_____________，C是_____________，G是_____________，
2F的基本组成单位是图中的_______________。
3E和F的关系是____________________。
F的主要载体是___________，F和H的关系是__________________________。
1个H中含_______个F，1个F中含有______个E，1个E中含有____个D。
点拨归纳：
1.对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
2．对于原核细胞来说，基因在拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这个载体。
3.位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代，是细胞质遗传的基础。
【变式训练6】人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意义，而其基础是对DNA分子和基因结构和功能的认识。
下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：
（1）细胞内的遗传物质是［］___________，基因和ｇ的关系是_______________。
（2）e和g的关系是___________，ｇ被彻底水解后的产物可用字母________表示。
（3）遗传物质的主要载体是［］___________，基因和ｉ的关系是___________。
（4）基因和ｈ的关系是_____________________________________，ｈ合成时的模板来自___________过程，模板合成后进入ｈ的合成场所___________（填“需要”或“不需要”）穿过磷脂分子层，原因是______________________________________。
（5）ｇ的成分与RNA的成分相比，主要差异在于_____________________________。
（6）ｇ的空间结构一般表现为___________，若其中C+G/T+A＝0.5，则Ａ占总碱基数的比例为_______________，其单链之一的C+G/T+A为__________________。
（7）ｇ的功能可表达为____________，ｇ在复制时出现错误，可能出现___________。
[当堂检测]
1.如图为用15N标记的DNA分子片段，下列说法中正确的是（）
A.把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子
代中含14N标记的DNA分子占总数的3/4
B.①处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化
C.限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位
D.该DNA分子的特异性表现在碱基种类上
2．DNA完全水解后得到的化学物质是（）
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.核糖、含氮碱基、磷酸D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
3.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（）
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
4．分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤的含量占此链碱基数的最大值是（）
A.20%B.30%C.40%D.70%
学案19DNA分子的结构、复制与基因
课后拓展案
1．细胞内某一DNA片段中有30％的碱基为A，则该片段中（）
A.G的含量为30％B.U的含量为30％C.嘌呤含量为50％D.嘧啶含量为40％
2．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。
DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。
在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸，则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（）
A.2种B.3种C.4种D.5种
3．一个DNA分子（双链结构）经过100次复制后，含有原分子旧链的DNA分子有（）
A．2个B．4个C．100个D．
个
4．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。
用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。
下列叙述正确的是（）
A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:
49
D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变
5．如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，这种变化则意味着（）
A．遗传信息的改变B．基因数量的改变C．基因位置的改变D．DNA空间结构的改变
6.下列关于核酸的叙述中，正确的是（）
A.DNA和RNA中的五碳糖相同B.组成DNA与ATP的元素种类不同
C.T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
7．下列关于遗传信息的说法不正确的是（）
A、基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息
B、遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
C、生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上
D、遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状
8.一个mRNA分子有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。
则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是
A、mm/3-1B.mm/3-2C.2（m-n）m/3-1D.2（m-n）m/3-2
9．从某生物组织提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例为鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的（）
A.26%B.24%C.14%D.11%
10．紫茉莉的遗传信息储存于它的
A．DNA和RNA分子，在细胞质和细胞核中B．DNA分子，在细胞质和细胞核中
C．DNA或RNA分子，在细胞质和细胞核中D．DNA，在细胞质中
11．以下所示四个双链DNA分子的一条链，其中稳定性最差是（）
A．双链DNA中A占25%B．双链DNA中T占30%
C．双链DNA中G占25%D．双链DNA中C占30%
12．含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有（）
A.42000个B.41000个C.24000个D.21000个
13．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（）
A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
14．豌豆的高茎基因（D）与矮茎基因（d）本质上的区别是（）
A．所含有的性状不同B．所存在的遗传密码不同
C．在同源染色体上存在的位置不同D．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
15．将精原细胞的一个DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，则该精原细胞产生的4个精子中没有放射性同位素15N的有（）
A．0个B.1个C.2个D.4个
16．基因是有遗传效应的DNA片段，在下面关于“遗传效应”的说法中，不正确的是（）
A．能控制一种生物性状的表现B．能控制一种蛋白质的生物合成
C．能转录形成信使RNAD．存在遗传密码并决定某种氨基酸
17.含有32P或是31P的磷酸，两者的化学性质几乎相同，都可以参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。
现将某哺乳动物细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代得到G0代细胞。
然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。
再从Ｇ0、Ｇ1、Ｇ2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如下图。
由于DNA分子的质量不同，因此在离心管中的分布不同。
若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中
的：
G0、G1、G2。
（2）G2代在①、②、③三条带中DNA分子数的比例
是。
（3）图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分
别是：
条带①、条带②。
（4）上述实验结果证明DNA的复制方式是复制。
DNA的自我复制能使生物的
保持相对的稳定。
18.（2013·天津理综）肠道病毒EV71为单股正链RNA（＋RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。
如图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。
据图回答下列问题：
（1）图中物质M的合成场所是________。
催化①、②过程的物质N是________。
（2）假定病毒基因组＋RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。
以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA的过程共需要碱基G和C________个。
（3）图中＋RNA有三方面功能，分别是________。
（4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有________。
（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。
若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是________，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是________。
19.（2013·广东理综）1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于（ ）
①证明DNA是主要的遗传物质②确定DNA是染色体的组成成分
③发现DNA如何储存遗传信息④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A．①③B．②③C．②④D．③④
学案19DNA分子的结构、复制与基因
课前探究案
[基础知识回顾]
一.脱氧核苷酸细胞核、线粒体、叶绿体双螺旋脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含N碱基磷酸二酯键核糖核苷酸细胞核、线粒体、叶绿体单链核糖核苷酸磷酸、核糖、含N碱基磷酸二酯键
二.1．略
2.腺嘌呤
3.磷酸二酯—P—DNA连接DNA聚合DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接起来而DNA连接酶是把两个DNA片段连接起来氢解旋加热4.C、H、O、N、P磷酸碱基
5．①磷酸与脱氧核糖②氢键碱基互补③反向
6.42排列顺序多种多样每种生物碱基对的排列顺序是特定的
7.双螺旋结构沃森、克里克
三.
（1）DNA复制细胞核、线粒体、叶绿体
（2）有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期ATCCT
（3）A和B游离的脱氧核苷酸
（4）需要ATP
（5）DNA解旋DNA聚合
（6）半保留复制边解旋边复制
（7）双螺旋结构碱基互补配对
四、1.C2.碱基对的排列顺序
课内探究案
【探究点一】DNA与RNA分子结构的异同
【例题1】C
解析：
①腺苷②腺嘌呤④腺嘌呤核糖核苷酸
【归纳总结】腺苷磷酸和核糖略腺嘌呤核糖核苷酸二磷酸腺苷
【变式训练1】D
【高考体验】C
【探究点二】碱基互补配对原则及其推论
【例题2】A
解析：
A和T的含量为54%，则G和C的含量为46%。
其中一条链的G含量为22%，则C在该链中的含量为24%，以该链为模板转录的mRNA上G的含量就与模板链C含量相同，为24%。
【变式2】D
【探究点三】关于DNA单、双链及RNA判断
【例题3】B
【变式训练3】D
解析：
甲生物核酸的碱基比例为：
嘌呤占46%、嘧啶占54%，说明甲不可能只含有DNA，所以不是T2噬菌体；乙生物遗传物质的碱基比例为：
嘌呤占34%、嘧啶占66%，说明乙的遗传物质不是DNA，则乙是RNA病毒。
【变式训练4】A
【探究点四】DNA分子的复制及相关计算
【例题4】BB
【例题5】CD
【变式5】ABCD
【探究点五】基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系。
【例题6】
（1）脱氧核糖含N碱基蛋白质
（2）脱氧核糖核苷酸
（3）E是有遗传效应的F片段染色体H是F的载体1或2多许多
【变式训练6】
（1）gDNA基因是DNA上有遗传效应的结构和功能单位
（2）e是g的基本单位b、c、d
（3）i染色体基因在染色体上呈线性排列
（4）基因指导h的合成转录不需要mRNA经核孔进入细胞质
（5）碱基和五碳糖的种类不同
（6）双螺旋1/31/2
（7）贮存、复制、传递和表达遗传信息基因突变
【当堂检测】
1.C解析：
把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子代中含14N标记的DNA分子占总数的100%，①处的碱基对改变不一定会引起生物表现型的变化，因为密码子有兼并性，限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位，
该DNA分子的特异性表现在碱基的排列顺序上。
2.D
3.B
4.C解析：
假设一共有核苷酸100个，每条链50个，30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，则有30%的脱氧核苷酸含有胸腺嘧啶，因此鸟嘌呤和胞嘧啶各占20个，因此在一条链上除了腺嘌呤和胸腺嘧啶外只有鸟嘌呤时，其所占比值最大，即20/50=40%
课后拓展案
1.C
2.D解析：
根据题意，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对。
在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸，这样，可能有0、1、2、3、4个的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对，所以总共有5种不同长度的子链。
3.A
4.C解析：
本题综合考查运用DNA的结构、复制、病毒增殖及其特点进行数据计算、性状分析。
DNA为半保留复制，则双链含32P的DNA分子放在只含31P的大肠杆菌内复制形成的子代100个DNA中，应有2个既含有32P也含有31P，其他98个只含有31P，因此含有32P与只含有31P的子代噬菌体之比为2:
98；根据碱基互补配对知该DNA含有的碱基G为5000×2×（100%-20%×2）÷2=3000（个），且亲代链在复制中保留，则需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸至少为（100-1）×该DNA含有的碱基G的数目=2970
升级会员 