专题19 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段(教学案)-2019年高考生物热点题型和提分秘籍 Word版含解析.doc
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1、2019年高考生物热点题型和提分秘籍专题19 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段(教学案)1DNA分子结构的主要特点()。2基因的概念()。3DNA分子的复制()。热点题型一 DNA分子的结构和基因的概念例1、(2017年海南卷,24)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1【答案】D【变式探
2、究】如图为DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确的是 ()ADNA的稳定性与有关,生物体内DNA解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、逆转录酶等可以断开键B是一个胞嘧啶脱氧核苷酸CDNA连接酶可催化或键形成DA链、B链的方向相反,骨架是磷酸和脱氧核糖 【答案】D 【提分秘籍】(1)脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水,即脱氧核苷酸DNAH2O。(2)DNA分子结构可简记为5种元素,4种碱基(脱氧核苷酸),3种小分子,2条长链,1个双螺旋。(3)DNA分子中,脱氧核苷酸数:脱氧核糖数:磷酸数:含氮碱基数1:1:1:1。(4)DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分,即脱氧核糖、磷酸、含
3、氮碱基。(5)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。(6)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。(7)位于染色体上的基因随着染色体传递给子代,其遗传遵循孟德尔遗传规律。位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给子代,是控制细胞质遗传的基因,特点是母系遗传。 【举一反三】 从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析,错误的是 ()A碱基对的排列顺序的千变万化,构成了DNA分子基因的多样性B碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子基因的特异性 C一个含2 000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列
4、方式就有41 000种D人体内控制珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有41 700种【答案】D【解析】珠蛋白基因碱基对的排列顺序,是珠蛋白所特有的。任意改变碱基的排列顺序后,合成的就不一定是珠蛋白了。 热点题型二 DNA的复制例2、(2018浙江卷,22)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是()A本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中
5、培养的Cb管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N15N-DNAD实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的【答案】B【变式探究】(2017年海南卷,23)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是()A细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定【答案】B【解析】正常情况下,一条染色体含一个DNA,在细胞分裂时,由于DNA复制,一条染色体含两个DNA,A错。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA,保证亲
6、代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定,B正确。基因是有遗传效应的DNA判断,有的DNA片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,C错。生物体中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定,D错。【变式探究】如图为真核细胞DNA复制过程模式图,下列分析错误的是 ()A酶能使DNA双链的配对碱基之间的氢键断开B图中可体现出边解旋边复制及半保留复制的特点C在复制完成后,甲、乙可在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期分开D若该DNA分子中复制前有1 000个碱基对,其中A 200个,则图示过程完成共需原料C 300个【答案】D【提分秘籍】 (1)实验方法探究DNA复制的方
7、式,采用的是同位素示踪技术和离心处理,根据试管中DNA的分布位置确定复制方式。(2)有关DNA复制方式的推测全保留复制模型:作为模板的DNA的两条母链分开,分别复制形成两条DNA子链,此后两条母链彼此结合,恢复原状,新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。弥散复制模型:亲代DNA双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链又以某种方式聚集成“杂种链”。半保留复制:在复制过程中,原来双螺旋的两条链并没有被破坏,它们分成单独的链,每一条旧链作为模板再合成一条新链,这样在新合成的两个双螺旋分子中,每个分子中都有一条旧链和一条新链。【特别提醒】(1)子代DN
8、A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(不需解旋酶),还应注意温度、pH的控制及引物的加入。(4)在特殊情况下,在外界因素和生物内部因素的作用下,可能造成碱基配对发生差错,引发基因突变。【举一反三】 某研究性学习小组以细菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)。请回答下列问题: (1)综合分析本实验的DNA离心结果,前三组实验中,第_组结果
9、对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第_组和第_组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式。(2)分析讨论:若实验三的离心结果为DNA位于1/2重和l/2轻带位置,则是_复制。如果DNA位于全中带位置,则是_复制。为了进一步得出结论,该小组设计了实验四,请分析:如果DNA位于_(位置及比例,下同)带位置,则是全保留复制;如果DNA位于_带位置,则是半保留复制。若将实验三得到的DNA双链分开后再离心,其结果(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。为什么?_。(3)实验得出结论:DNA复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min,离心后密度带的数量和位置是否发生变化?_。若
10、实验三的结果中,子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为_。(4)假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,含15N的DNA的相对分子质量为b,现将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,子二代DNA的相对分子质量平均为_。 (3)若将实验四的实验时间改为60 min,细菌分裂三次,因为DNA复制方式为半保留复制,离心后密度带的数量和位置没有发生变化,还是在重带和中带位置。若实验三的结果中,子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。(4)假设某大肠杆
11、菌含14N的DNA的相对分子质量为a,含15N的DNA的相对分子质量为b,将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,在子二代中有两个中带DNA和两个轻带DNA,相当于一个含15N的DNA和三个含14N的DNA,总质量为3ab,则四个DNA的平均相对分子质量为(3ab)/4。 【答案】(1)三一二(2)全保留半保留1/4轻和3/4重1/2中和1/2重不能无论是全保留复制还是半保留复制,实验结果都是一样的(3)没有变化15N(4)(3ab)/4热点题型三 DNA分子的结构与复制的相关计算 例3(2018海南卷,15)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌
12、,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A有15N14N和14N14N两种,其比例为1:3B有15N15N和14N14N两种,其比例为1:1C有15N15N和14N14N两种,其比例为3:1D有15N14N和14N14N两种,其比例为3:1【答案】D【解析】将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后,由于DNA的半保留复制,得到的子代DNA为2个14N14NDNA和2个14N15NDNA,再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代,会得到6个15N14NDNA和2个14N14NDNA,比例为
13、3:1,D正确。【变式探究】从某生物组织中提取DNA进行分析,其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA分子的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,24%是胞嘧啶,则与H链相对应的另一条链中,腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 ()A26%、22% B24%、28%C14%、11%D11%、14%【答案】A【提分秘籍】 DNA中碱基互补配对原则的有关计算 解题时先画出简图,根据碱基互补配对原则推知规律。规律1:在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,AT,CG,AGCT,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律2:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和AT或CG占全部碱基的比例等于
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