DNA分子的结构、复制及基因的本质一轮复习教学案(教师版).doc
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DNA分子的结构、复制及基因的本质一轮复习教学案(教师版).doc
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DNA分子的结构、复制及基因的本质
知识点1:
DNA分子的化学组成
1、组成元素——C、H、O、N、P
2、基本单位:
脱氧核苷酸(4种)
基本组成物质—磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T四种)(许多个脱氧核苷酸通过脱水缩合形成一条长的脱氧核苷酸链)
知识点2:
DNA分子的结构
1、1953年沃森和克里克,规则的双螺旋结构
2、DNA双螺旋结构的三个主要特点
(1)由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
(2)磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基配对方式A-T(两个氢键),C-G(三个氢键)。
思考:
(1)每个DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
(2)○之间的数量关系1:
1:
1。
(3)○和之间的化学键为磷酸二酯键,用相关酶处理可切断,用相关酶处理可连接。
(4)碱基对之间的化学键为氢键,可用解旋酶断裂,也可加热断裂。
(5)若碱基对为n,则氢键数为2n-3n之间,若已知A有m个,则氢键数为3n-m。
(6)初步水解产物是脱氧核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。
(7)单链中,相连2个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。
知识点3:
DNA分子的特性
1、稳定性:
基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接;两条链上的碱基通过氢键连接。
2、多样性:
主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序千变万化。
3、特异性:
每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对的排列顺序,代表了特定的遗传信息。
练习1.如图为DNA分子结构示意图,对该图的正确的描述是(双选)
A.②和①相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C.DNA聚合酶用于⑨的形成
D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
练习2.20世纪50年代初,有人对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比
值如下表。
结合所学知识,你认为能得出的结论是
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
(A+T)/(C+G)
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(C+G)数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
练习3.在一个DNA分子中,碱基总数为a,A碱基数为b,则下列有关数目正确的是
①脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=a②A=T=b
③G=C=(a-2b)/2④A+G=C+T
A.仅①②正确 B.仅③④正确C.仅①②④正确 D.①②③④
练习4.在搭建DNA分子模型的实验中,若有4种碱基塑料片共20个,其中4个C,6个G,3个A,7个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个,脱氧核糖塑料片40个,磷酸塑料片100个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干,则
A.能搭建出20个脱氧核苷酸B.所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对
C.能搭建出410种不同的DNA分子模型D.能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段
练习5.如图表示一个DNA分子的片段,下列有关表述正确的是
A.④代表的物质中贮存了遗传信息
B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C.转录时该片段的两条链都可作为模板链
D.限制性核酸内切酶作用部位是碱基之间的氢键
知识点4:
碱基互补配对原则及相关计算
规律1:
互补的两个碱基数量相等,即A=T,C=G。
A1=T2,A2=T1,C1=G2,G1=C2
规律2:
任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。
规律3:
一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。
规律4:
若一条链,=n,则另一条链中=n,=n。
规律5:
若一条链中=K,则另一条链中=。
规律6:
若=b%,则=%。
规律7:
若已知A占双链的比例=c%,则A1/单链的比例无法确定,但最大值可求出为2c%,最小值为0。
练习6.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
练习7.下列有关DNA分子结构的叙述错误的是
A.DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.DNA单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基结合才能保证DNA空间结构的稳定
D.DNA分子两条链在方向上表现为反向平行
练习8.从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,正确的是(双选)
A.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性
B.碱基对特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式就有42000种
D.人体内控制β珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41700种
练习9.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
DNA分子的复制
概念
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(注:
无丝分裂和细菌的二分裂,在分裂前也要先进行DNA的复制)
DNA复制的场所
真核细胞:
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
原核细胞:
拟核(主要)、(质粒)
DNA复制
的条件
模板
亲代DNA的两条链
原料
4种游离的脱氧核苷酸
能量
ATP
酶
解旋酶、DNA聚合酶等
DNA复制的过程
⑴解旋:
利用解旋酶酶,解开DNA两条螺旋的双链。
[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
⑵合成子链:
以亲代DNA的两条链为模板,4种游离的脱氧核苷酸为原料,在DNA聚合酶等催化作用下,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一段子链。
⑶形成两个新的DNA分子:
每条新链和对应的母联绕成双螺旋结构。
DNA复制的特点
①半保留复制;(子代DNA=母链+子链)
②边解旋边复制(补充:
多起点,双向复制)
精确复制的原因
(1)DNA的双螺旋结构提供精确模板;
(2)碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。
DNA复制的意义
(1)遗传信息的传递,使物种保持相对稳定和延续
(2)碱基互补配对原则保证了复制的准确进行
提醒:
①子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。
②影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。
③体外也可进行,即PCR扩增技术,除满足上述条件外,还应注意温度、pH的控制及引物的加入
知识点2:
DNA复制过程中的计算
DNA复制为半保留复制,若将亲代DNA分子复制n代,其结果分析如下:
(1)子代DNA分子数为2n个。
①含有亲代链的DNA分子数为2个。
②不含亲代链的DNA分子数为2n-2个。
③含子代链的DNA有2n个。
(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为2n+1-2条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
练习10.亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:
C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。
现有一DNA片段为,经亚硝酸盐作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子代DNA片段之一为
A.B.C.D.
练习11.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列有关叙述正确的是
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m②碱基之间的氢键数为③一条链中A+T的数量为n④G的数量为m-n
A.①②③④B.②③④C.③④D.①②③
练习12.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,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GTACATACATC的单链模板、腺嘌呤双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸,则以该链为模板合成出的不同长度的子链最多有
A.1种B.2种C.4种 D.6种
练习13.将一个DNA放在含标记的培养基中让其复制三次,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
练习14.用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。
其结果不可能是
A.含有15N的DNA分子占1/8 B.复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个
C.含有14N的DNA分子占7/8 D.复制结果共产生16个DNA分子
练习15.某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有p个。
下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中,错误的是
A.在第一次复制时,需要(m-p)个 B.在第二次复制时,需要2(m-p)个
C.在第n次复制时,需要2n-1(m-p)个 D.在n次复制过程中,总共需要2n(m-p)个
练习16.将一个用15N标记的、含1560个碱基对的DNA片段在无放射性标记的溶液中复制4次,已知该DNA片段中有腺嘌呤750个,则
A.复制完成后,具有放射性的腺嘌呤有1500个
B.复制过程中,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸12150个
C.复制完成后,不含放射性的DNA分子占1/15
D.具放射性的DNA分子的两条链都有放射性
练习17.某DNA分子有500个碱基对,其中含有鸟嘌呤300个,该DNA进行连续复制,经测定最后一次复制消耗了周围环境中3200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了多少次
A.3次B.4次C.5次D.6次
练习18.已知某双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别
占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的
A.34%和16% B.34%和18%C.16%和34% D.32%和18%
练习19.某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。
下列有关此DNA在连续复制时所需的胞
嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中,错误的是
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(m-A)个
练习20.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
脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
基因的实质:
基因是有遗传效应的DNA片段。
是控制生物性状的结构单位和功能单位。
关 系
内 容
基因与脱
氧核苷酸
基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,
基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息
基因
与DNA
基因是有遗传效应的DNA片段,
每个DNA分子上有很多个基因
基因与
染色体
基因在染色体上呈线性排列,
染色体是基因的主要载体
提醒 ①对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。
②对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的,没有与蛋白质一起构成染色体。
③对于RNA病毒,其有遗传效应的RNA片段也叫基因。
练习21.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是
A.基因一定位于染色体上B.基因在染色体上呈线性排列
C.四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性
D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子
练习22.科学研究发现,小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。
具有HMIGIC基因缺陷的实验
小鼠与作为对照的正常小鼠,吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组小鼠变得十分肥
胖,而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常,说明
A.基因在DNA上 B.基因在染色体上
C.基因具有遗传效应 D.DNA具有遗传效应
练习23.分析下图回答
A磷酸
B
C
D
脱
氧
核
苷
酸
E基因
FDNA
+
G
H染色体
(1)图中B是脱氧核糖,C是含氮碱基,G是蛋白质,
(2)F的基本组成单位是图中的脱氧核苷酸。
(3)E和F的关系是E是有遗传效应的F片段。
(4)F的主要载体是染色体,F和H的关系是H是F的主要载体。
1个H中含1或2个F,1个F中含有多个E,1个E中含有许多(成百上千)个D。
DNA分子的结构、复制及基因的本质
练习1.AD练习2.D练习3.D练习4.D练习5.B练习6.D练习7.B练习8.AB练习9.D练习10.C练习11.D练习12.C练习13.B练习14.C练习15.D练习16.B练习17.C练习18.A练习19.D练习20.C练习21.A
练习22.C
5/5
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