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文本内容:
2019-2020年高中生物《DNA的结构、复制及基因的本质》导学案苏教版必修2
一、课前导学
一、DNA分子的结构1.DNA双螺旋结构模型的构建——沃森、克里克1953年2.DNA双螺旋结构特点1两条链____________盘旋成双螺旋结构2________和________交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;________排列在内侧3两条链上的碱基通过________连接成碱基对3.碱基互补配对原则A腺嘌呤一定与________________配对;G鸟嘌呤一定与________配对思考 DNA分子的结构可用“
五、
四、
三、
二、一”五个数字加以概括,这些数字的含义分别是什么呢?
二、DNA分子的复制1.克里克的假说半保留复制
2.实验方法放射性同位素示踪法3.时期有丝分裂的________和________________的间期4.条件1模板________________;2原料____________________;3能量ATP;4酶________________5.特点________;________复制子代DNA=母链+子链6.准确复制的原因DNA分子独特的____________,为复制提供了精确的模板;________________能够使复制准确无误地进行7.意义保持了遗传信息的________思考 生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些?
三、基因是有遗传效应的DNA片段1.基因与DNA的关系1一个DNA分子上有________个基因构成基因的碱基数________DNA分子的碱基总数2基因是____________的DNA片段,没有遗传效应的DNA片段不叫基因
2.与染色体的关系
(1)染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布
(2)基因在染色体上呈________排列3.与脱氧核苷酸的关系
(1)脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位2基因中________________________代表遗传信息
4.基因、蛋白质与性状的关系1(间接控制)酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构(直接控制)2基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响3生物体性状的多基因因素基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状5.DNA分子特性1多样性主要取决于____________多样性2________是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的3稳定性主要取决于DNA分子的________结构思考 DNA分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗?
二、课堂识真探究点一 DNA分子的结构及相关计算1.分析下列DNA分子的构成过程,探讨下列问题1DNA的基本结构单位是________种____________2DNA分子中的________和________交替连接,排列在________侧,构成DNA分子的基本骨架3DNA分子的两条链通过________键连接;按________平行方式盘旋成________结构4配对的碱基,A与T之间形成________个氢键,G与C之间形成________个氢键C—G比例越大,DNA结构越________2.DNA分子中碱基数量计算的规律规律一在DNA双链中,A=____,G=____,A+G=____+C=____+C=T+____=50%,==____规律二在DNA双链中,一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补链的A+G/T+C的值互为________关系规律三在DNA双链中,一条单链的A+T/G+C的值与另一条互补链的A+T/G+C的值是________的,也与整个DNA分子中的A+T/G+C的值是________的思维拓展1.基本组成单位——4种脱氧核苷酸腺嘌呤A腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤G鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶C胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶T胸腺嘧啶脱氧核苷酸2.每条脱氧核苷酸链上都只有个游离的磷酸基,因此DNA分子中含有个游离的磷酸基3.互补配对碱基之和所占比例“三不变”,即在一条链中互补配对碱基之和所占该链碱基的比例,等于其在中的比例,也等于在中所占比例及在mRNA中所占比例探究示例1 xx·上海卷,4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%变式训练1 某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链α上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链β上的G占该链碱基总数的比例是 A.35%B.29%C.28%D.21%探究点二 DNA分子的复制及相关计算观察DNA复制的过程,回答下列问题1.DNA分子复制准确进行的原因是什么? 2.DNA复制的两个特点是什么? 3.某动物一DNA复制时,若从一端开始复制,理论上完成复制约需30s,而实际上只需12s左右,由此推测,DNA分子的复制是____单、多起点复制思维拓展1.一个DNA分子复制n次后,得到的DNA分子数量为____,增加的DNA分子数为____,第n次复制增加的DNA分子数为________,如图所示2.某DNA分子中含某种碱基a个,则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为________;第n次复制,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为________3.若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板,复制n次后,标记DNA分子占________,标记的DNA单链占所有单链的________;若用同位素标记原料,则复制n次后,标记DNA分子占________,标记的单链占________5子代DNA分子中,含14N的有2n个,只含14N的有2n-2个,做题时应看准是“含”还是“只含”6.无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是____个,占总数比例为____7.子代DNA分子的链中,总链数____条含15N的链始终是____条,占总数比例为________做题时,应看准是“DNA分子数”还是“链数”探究示例2 xx·山东理综,7蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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探究示例3 已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤A有40个,在不含15N的培养液中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,需游离的胞嘧啶C为m个,则n,m分别是 A.3900B.3420C.4420D.4900变式训练2 某校一个生物活动小组要进行研究性学习,对生物学史上的经典实验进行验证这个小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制的方式进行探索,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为DNA是半保留复制为了验证这两种假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验并对结果进行预测实验步骤第一步在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N—DNA;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—DNA用某种离心方法分离得到的结果如图所示,其DNA分别分布在轻带和重带上第二步将亲代大肠杆菌含15N转移到含14N的培养基上繁殖一代Ⅰ,请分析如果DNA出现__________________________________,则是全保留复制;如果DNA出现__________________________________,则是半保留复制;第三步为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌含15N转移到含14N的培养基上连续繁殖两代Ⅱ,请分析如果DNA出现__________________________,则是全保留复制;如果DNA出现__________________________,则是半保留复制探究点三 基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系分析基因与其它三者的关系,完成下面关系图1.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系2.基因、染色体、蛋白质、性状的关系思维拓展1.在基因、DNA与染色体关系上,明确基因是DNA的一部分,DNA是染色体的组成部分,DNA是重要的遗传物质,全部基因的集合不是所有的DNA,染色体不是遗传物质,只是遗传物质DNA的主要载体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3.一个DNA分子由n对碱基组成,则碱基排列顺序有4n种,排列遗传信息种类最多有4n种探究示例4 xx·金陵中学摸底若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图下列说法正确的是 A.白眼基因含有多个核糖核苷酸B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因位于细胞质内D.白眼基因基本组成单位是4种碱基 变式训练3 xx·福建三明一调如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果,关于该图说法正确的是 A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循着基因的分离定律C.该染色体上的基因在后代中都能表达D.该染色体上的碱基数A=T,G=C
三、课后见功题组一 DNA的结构、复制及相关计算1.xx·上海卷,27某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4下列表述错误的是 A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种2.关于下图DNA分子片段的说法正确的是 A.解旋酶作用于
③部分B.
②处的碱基对缺失导致染色体结构的变异C.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代含15N的DNA占3/4D.该DNA的特异性表现在碱基种类和A+T/G+C的比例上3.xx·海南卷,25关于核酸生物合成的叙述,错误的是 A.DNA的复制需要消耗能量B.RNA分子可作为DNA合成的模板C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期4.xx·常州质检一个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%,则这个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%5.用15N标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代,a、b、c为三种DNA分子a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如下图,这三种DNA分子的比例正确的是 6.xx·安徽理综,5甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是 A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次7.DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基设为P变成了尿嘧啶该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G推测“P”可能是 A.胸腺嘧啶B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶题组二 基因、DNA和染色体之间的关系8.人类第14号染色体信息已破译,总计含87410661个碱基对,研究报告称,第14号染色体含有1050个基因和基因片段则平均每个基因含有的碱基数为 A.83248B.166496C.1050D.不能确定9.下列关于基因的说法,不正确的是 A.基因是控制生物性状的DNA的功能单位B.基因是DNA的随机片段,与DNA是局部与整体的关系C.基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息D.一个DNA分子上有许多基因,基因具有多样性10.一条染色体含有一个DNA分子,一个DNA中有许多个基因若该DNA中某个脱氧核苷酸发生了改变,下列各项叙述错误的是 A.DNA的分子结构发生了改变B.DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变C.DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变D.该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变11.xx·苏州月考同源染色体上的两个DNA分子大小一般是相同的,那么在这两个DNA分子的同一位置上的基因 A.碱基对的排列顺序相同B.碱基对的排列顺序不同C.可能相同也可能不同D.与在染色体上的位置无关题组三 应用提升12.实验题在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案1实验目的验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸2实验材料突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C—脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等3实验原理DNA主要分布在____________,其基本组成单位是____________;RNA主要分布在____________,其基本组成单位是____________4实验步骤第一步编号取基本培养基两个,编号为甲、乙第二步设置对比实验在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的________________________________________________________________________________________________________________________________________________第三步培养在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到________________培养一段时间,让细胞增殖第四步观察分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察________________________5预期结果
①培养基甲中___________________________________________________________;
②培养基乙中___________________________________________________________6实验结论_______________________________________________________。