1、高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化第2、3、4节 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化一、DNA分子的结构磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸链双螺旋23高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化二、DNA分子的复制1对DNA分子复制的推测：沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说。2概念：以亲代DNA分子为模板，_为原则，合成子代DNA分子的过程。3过程：解旋以母链为模板按_原则合成与母链互补的子链延伸子链母链、子链盘绕成_。4 发 生 时 期：有 丝 分 裂 的 _ 和 _的间期，随染色体复制而完成的。碱基互补配对碱基互补配对双螺旋结
2、构间期减数第一次分裂前高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化5所需条件：模板：_；原料：_；能 量：ATP；酶：_等。6结果：1个DNA分子就形成_个完全相同的DNA分子。7特点(1)_。(2)半保留复制：子代DNA母链子链。DNA分子的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶2边解旋边复制高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化8准确复制的原因(1)DNA 分子独特的_，为复制提供了精确的模板。(2)_能够使复制准确无误地进行。9意义(1)遗传：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的_。(2)变异：复制出现差错21 _。双螺旋结构碱基互补配对原则连续性基因突变高三一轮总复习 生物
3、 必修2 遗传与进化三、基因是有遗传效应的 DNA 片段1基因是有22 _的 DNA 片段。2每个 DNA 分子含有23 _个基因。3DNA 分子中存在不是基因的片段。4DNA 片段中的遗传信息(1)DNA 分子能够储存足够量的24 _。(2)遗传信息蕴藏在 4 种碱基的25 _之中。遗传效应多遗传信息排列顺序高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(3)DNA分子的多样性源于26 _的多样性。(4)DNA 分子的特异性源于每个 DNA 分子的碱基的27_顺序。5基因与性状的关系：基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。6生物体多样性和特异性的物质基础：28 _分子的多样性和特异性。碱基排列顺
4、序特定的排列DNA高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化1DNA分子的化学组成及结构(1)组成：构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，主要由3个部分构成：1分子脱氧核糖，1分子磷酸，1分子含氮碱基。构成的结构简图如下。DNA分子的结构、特性高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化高等生物体内的核酸有两种DNA和RNA，因此构成这两种核酸的基本单位核苷酸的五碳糖有两种(RNA核糖、DNA脱氧核糖)，碱基5种(RNA有A、U、G、C 4种，DNA有A、T、G、C 4种)，因此脱氧核苷酸、核糖核苷酸共有8种。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2)DNA 分子结构模式图信息解读每个 DNA
5、片段中，游离的磷酸基团有 2 个。之间的数量关系为111。和 之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用 DNA 连接酶处理可连接。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化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。每个脱氧核糖连接着2个磷酸，分别与3号、5号碳原子相连接。2对DNA分子特性的理解(1)稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而使DNA分子具有稳定性。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2)多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。这就
6、构成DNA分子的多样性。(3)特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化3碱基互补配对原则及应用碱基互补原则：AT配对，GC配对应用：碱基计算的规律(1)双链DNA分子中AT，CG；则：AGTC，(AG)/(CT)1。AGTCACTGDNA分子中碱基总数的一半。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2)在DNA的两条互补链之间链(AG)/(CT)链(互补链)上该比值的倒数；链(AT)/(CG)链上该比值。(3)在双链DNA分子中，一条链上AT的和占该链碱基比率等于另一条链上AT的和
7、占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中AT的和占整个DNA分子的碱基比率。即(A1T1)%(A2T2)%总(AT)%，同理：(G1C1)%(G2C2)%总(G十C)%。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2013江苏南通二次调研)如图是人体细胞中某DNA结构示意图。有关叙述正确的是()A 图 中“X”代 表 磷 酸基，“A”代表腺苷B DNA 复 制 时，图 中“N”键首先全部断开CDNA转录时，需要Taq酶、解旋酶等催化DDNA聚合酶和DNA连接酶都能催化“M”键的形成高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化解析 图中X为磷酸基，A为腺嘌呤；DNA复制时，边解旋边复制；Taq酶用于P
8、CR技术，DNA转录时用的酶是RNA聚合酶；图中M键为磷酸二酯键，DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。答案 D高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2013镇江调研)下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()ADNA分子中的依次代表A、G、C、TB构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸C和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架D当DNA复制时，DNA聚合酶催化的形成高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化【答案】A【解析】构成胞嘧啶脱氧核苷酸；当DNA复制时，DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，而是氢键，由解旋酶催化解开。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化1对DNA分子复制的理解
9、(1)研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记3H、15N，通过离心在试管中形成不同位置的DNA条带。DNA分子的复制高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2)DNA复制的过程标准图：高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化简化图：(3)DNA复制方式：半保留复制DNA复制时，边解旋边复制，并且有多个复制起始位点，因此既可以节省时间，又可以提高效率。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(4)DNA复制相关要点归纳如下表：机理碱基互补配对原则；DNA双螺旋结构场所真核细胞细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核细胞拟核、细胞质基质条件模板亲代DNA的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸能
10、量ATP酶DNA解旋酶、DNA聚合酶等特点半保留复制；边解旋边复制意义遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供了原始选择材料高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化2DNA分子复制过程的相关计算(1)一个DNA分子复制n次后DNA分子数子代DNA分子数2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个；不含亲代链的子代DNA分子数(2n2)个。脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条；亲代脱氧核苷酸链数2条；新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。(2)复制时消耗的脱氧核苷酸数假如一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制后，需要消
11、耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化下图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是()A此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸B真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核Cb中(AG)/(TC)的比值一定与c中的相同D正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化解析DNA复制是典型的半保留复制，DNA复制需要的原料有腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸；真核细胞中线粒体和叶绿体中也有DNA，因此也存在DNA复制的过程；b链和c链是互补的关系，因此(AG
12、)/(TC)的比值不相同。答案 D高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环节中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13【答案】B高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化【解 析】该 DNA 分 子 中 AT 碱 基 对 的 数 目 为 5000220%2 000个，GC碱基对的数目为5 0002 0
13、003 000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为2 0002300031.3104个；该复制过程需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(231)3 00021 000个；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2(2322)17；子代中含32P与只含31P的DNA分子数之比为2(232)13。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化不能将细胞分裂与 D N A 复制有机结合(2014广州质检)取 1 个含有 1 对同源染色体的精原细胞，用 15N 标记细胞核中的 DNA，然后放在含 14N 的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成 4 个细胞，这 4个细胞中含 15N 的细胞个数可能是()A2
14、B3 C4 D前三项都对高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化解析关键点信息解读含 15N 的 DNA 作模板，原料是含 14N 的脱氧核苷酸，合成的子链中含 14N。该精原细胞进行的是有丝分裂，不要误认精原细胞进行减数分裂；且 DNA 分子复制 2 次，会产生 15|14、14|14 两种 DNA 分子。所求的是含 15N 的细胞个数，而不是 DNA 分子个数。答案D高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化纠错对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透。此类问题可通过构建模型图解答，如下图：高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化这样来看，最后形成的 4 个子细胞有 3 种情况，第一种情况
15、是 4 个细胞都是；第 2 种情况是 2 个细胞是，1 个细胞是，1 个细胞是；第 3 种情况是 2 个细胞是，另外 2 个细胞是。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(2014中山模拟)假设某高等生物体细胞的染色体数是 10，其中染色体中的 DNA 用 3H胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含 3H 的培养液中连续培养 2 代，则在形成第 2 代细胞的有丝分裂后期，一个细胞中没有被标记的染色体数为()A5 B40 C20D10高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化【答案】D【解析】根据DNA半保留复制的特点，DNA双链被3H标记，在不含3H的培养液中完成一次分裂后，每条染色体的DNA中一条
16、链被3H标记，另一条链没有被标记。在不含3H的培养液中进行第二次分裂，有丝分裂后期一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化1对基因本质的理解(1)从结构上看基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。基因与DNA的结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也具有双螺旋结构。基因中脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序代表遗传信息。(2)从功能上看基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸以及遗传信息的关系高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化2染
17、色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系关 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图 示高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化3基因的基本功能(1)遗传信息的传递：发生在传宗接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。(2)遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化下列有关染色体、D
18、NA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A在 DNA 分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B基因是具有遗传效应的 DNA 片段，一个 DNA 分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是 DNA 的主要载体，一条染色体上含有 1 个或2 个 DNA 分子高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化解析在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的是两个磷酸和一个碱基；基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，一个DNA上也有非基因片段；一个基因含有许多个脱氧核苷酸，DNA分子的多样性和特
19、异性分别由碱基对不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序决定的；未复制时，一条染色体上含有1个DNA分子，复制后含有2个DNA分子。答案 A高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化下列关于染色体、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【答案】A高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，
20、故B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，故C正确；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，故D正确。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化实验：DNA复制方式的探究 1实验原理：用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。2实验材料：大肠杆菌。3实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。4实验假设：DNA以半保留的方式复制。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化5实验过程(见下图)(1
21、)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化6实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见上图)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。(2)中带(密度居中)：一条链为15N标记、另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带(密度
22、最小)：两条链都为 14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。7实验结果：与预期相符。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化细菌在 15N 培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA的含氮碱基皆含有 15N，然后再移入 14N 培养基中培养，抽取亲代及子代的 DNA 经高速离心分离，下图为可能的结果，下列叙述错误的是()高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化A子一代DNA应为 B子二代DNA应为C子三代DNA应为D亲代的DNA应为解析为亲代DNA，为子一代DNA，为子二代DNA，为子三代DNA，不可能出现中的情形。答案 C高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化将大肠杆菌在含有 15N 标记的 NH4Cl 培养液中培养后，再转移到含有 14N 的普通培养液中培养，8 小时后提取 DNA进行分析，得出含 15N的 DNA 占总 DNA 的 1/16，则大肠杆菌的分裂周期是()A2 小时 B4 小时C1.6 小时D1 小时高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化【答案】C【解析】由DNA分子半保留复制的特点，若亲代有1个DNA分子，则子代中含15N的DNA就有2个，则由题干分析，8小时共有32个DNA分子，则DNA分子复制了5次，即大肠杆菌分裂了5次，则其分裂周期为851.6小时。高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化高三一轮总复习 生物 必修2 遗传与进化
