山东省淄博市淄川般阳中学高一生物《DNA的结构、复制及基因的本质》学案(必修二)
发布时间:2019-06-02 19:04:34
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一、DNA分子的结构
(1)构建信息
DNA分子是以4种_____ ___为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有_____、______、______、______四种碱基。1953年由美国生物学家___ ____和英国物理学家________建立DNA双螺旋模型学说。
(2)结构特点
整体:由两条脱氧核苷酸链________平行盘旋而成的__________结构。
外侧——基本骨架:由排在外侧的________和________交替连接而成。
内侧——碱基对:在内侧由两条链上的碱基通过_________连接而成。
碱基互补配对原则:DNA分子中A(腺嘌呤)一定与___________配对,G(鸟嘌呤) 一定与___________配对。
(3)计算规律
在双链DNA分子中,已知某碱基的百分含量,求其他碱基的百分含量,可用:A=T,G=C,A+G=T+C=50%。
例1、某双链DNA分子中,A占35%,求其他三种碱基的百分含量。
某种碱基在双链DNA分子中的百分含量等于该种碱基在两条链中百分含量的平均值。
例2、在1个双链DNA分子中,含有T=20%,已知一条链中的C占该链的22%,则另一条链中的C占该链的多少?
DNA分子一条链中不互补配对的两个碱基含量之和的比值,是另一条互补链中该比值的倒数,而在整个双链DNA分子该比值为1。
例3、若DNA分子一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4,则上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是多少?
课堂练习
1、某生物核酸的碱基组成,嘌呤碱基占52%,嘧啶碱基占48%,此生物一定不是
A.噬菌体 B.大肠杆菌 C.青霉 D.烟草花叶病毒
2、玉米体内遗传物质彻底水解后,可得到
A.1种五碳糖 B.4种脱氧核糖核苷酸 C.5种含氮碱基 D.8种核苷酸
3、一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则该DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的
A.44% B.24% C.14% D.28%
4、有甲乙两个DNA分子,碱基对数是一样的,甲DNA分子中A+T占75%,乙DNA分子中A+T占35%。试问这两个DNA分子结构的稳定性
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙 D.无法确定
5、某生物组织中提取的DNA成分中,鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46℅,已知其中一条链的碱基中28℅是腺嘌呤,22℅是胞嘧啶。求:
(1)全部碱基中腺嘌呤占 ℅;
(2)与已知链相对应的链中,腺嘌呤占该链全部碱基的 ℅。
(3)与已知链相对应的链中,胞嘧啶占全部碱基的 ℅。
二、DNA分子的复制
(1)概念:以___________为模板合成________ 的过程。
(2)时间:细胞有丝分裂的________和_______ ,是随___ ___的复制而完成。
(3)过程
解旋:DNA首先利用线粒体提供的能量在________的作用下,把两条螺旋的双链解开。
合成子链:以解开的的每一段________为模板,以游离的_______ 为原料,遵循_____ 原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。
形成子代DNA:每一条子链与其对应的模板链盘绕成________ ,从而形成____ _与亲代DNA完全相同的子代DNA。
(4)特点:⑴边_______,边_______; ⑵_________________。
(5)条件:模板、原料、________、能量。
(6)准确复制的原因
DNA分子独特的_____________提供精确的模板;
通过___________保证了复制准确无误。
(7)意义:使______________从亲代传给子代,从而保证了________连续性。
(8)场所: 、 、 。
(9)计算规律
例4、若DNA复制 n 次,则:
(1)子代DNA分子数=
(2)含亲代DNA链的子代DNA数=
(3)合成时需 个DNA分子的原料。
(4)含15N的DNA分子,放在含14N的培养基上复制n次,则含15N的DNA分子占其总数的__________;含15N的DNA单链与14N的单链之比为____________________。
例5、某DNA分子共有a个碱基,其中含胞嘧啶m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为
A.7(a-m) B.8(a-m) C.7(a /2-m) D.8(2a-m)
课堂练习
1、将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次为
A.1/9,1/4 B.1/4,1/8 C.1/4,1/6 D.1/8,1/8
2、假设某大肠杆菌含14N的DNA相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA相对分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在14 N的培养基中,子二代DNA的相对分子质量平均为
A.(a+b)/2 B.(a+b)/4 C.(3a+b)/4 D.(a+3b)/4
3、某DNA分子中含有1000个碱基对(只含32P)。若将该DNA分子放在用31P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来
A.减少1500 B.增加1500 C.增加1000 D.减少1000
4、假设将含有一对同源染色体的精原细胞的所有DNA分子用15N标记,并供给14N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中,含15N标记的DNA的精子所占比例为
A.0 B.25% C.50% D.100%
5、(多选)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,正确的是
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
6、 32P和31P化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的合成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P的培养基中培养,经过第一次、第二次细胞分裂后,分别得到G1和G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA,由于DNA分子质量不同,经密度梯度离心后得到如下图结果。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置,请回答:
(1)G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的:G0______________,G1______________,G2______________。
(2)G2在①、②、③三条带中DNA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含______________,条带②含______________。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是______________。DNA的自我复制能使生物的______________保持相对稳定。
三、基因是有遗传效应的DNA片段
(1)数量关系
DNA分子数_________(填“大于”、“等于”或“小于”)基因数目。
所有基因的碱基总数_______(填“大于”、“等于”或“小于”)DNA分子的碱基总数。
基因是DNA分子内部的________ 。基因的本质:有_________ 的DNA片段。
(2)遗传信息:基因中__________ 的排列顺序。
(3)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
染色体是DNA的________________。每个染色体上有___________DNA分子(复制前);基因是有______________________________,每个DNA分子含有____________基因,是遗传物质的__________________;每个基因中含有________脱氧核苷酸代表________________。
(4)DNA分子的特性
稳定性:
多样性:
特异性:
课堂练习
1、由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数量最多可达
A.4120 B.1204 C.460 D.604
2、用a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基下列图中四者关系正确的是
A. B. C. D.
3、对DNA的正确描述是
①人白细胞内的DNA上含有人体全部的遗传信息 ②同种个体之间 的各个DNA分子是完全相同的 ③DNA是一切生物的遗传物质 ④一个DNA分子含有多个基因,控制多个性状 ⑤转录时只用DNA的一条链作为模板链
A.②③④ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①④⑤
4、通过分析发现,甲、乙两个生物细胞中的DNA总量完全相同,而且4种碱基的量也分别相同。下列各项均为对此现象的解释,其中正确的是
A.这两个生物的DNA分子数量相等 B.这两个生物的遗传信息必定相同
C.这两个生物表现出来的性状相同 D.这两个生物的遗传物质都是DNA
5、下列关于DNA的说法,正确的是
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.用DNA杂交技术可以鉴定印度洋海啸事件中遇难者的身份
C.当(A+T)/(C+G)的比值增大时,解旋温度增加
D.DNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成一个密码子
6、(多选)如果DNA分子上某一片段是人的肥胖基因,则该片段
A.携带遗传信息 B.携带密码子 C.能转录mRNA D.能控制蛋白质的合成
7、分析下图回答有关问题:
(1) 图中B是_____________,C是_____________,G是_____________,