《生物第二單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物第二單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 新人教版必修2（74頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第二單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)必 修 二第二講第二講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制分子的結(jié)構(gòu)、復制和基因是有遺傳效應(yīng)的和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段考綱要求考綱要求考題分布考題分布考點命題趨勢考點命題趨勢1DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點2基因的概念3DNA分子的復制2016卷 T292016卷T22015卷T12014卷 T52013卷T12013卷 T12013卷T5DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制及相關(guān)計算，仍是高考的熱點，多以圖像和表格的形式考查1 1考點一考點一2 2考點二考點二3 3考點三考點三4 4考點四考點四5 5考點五考點五6 6課 末 總 結(jié)課 末 總 結(jié)1DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)
2、構(gòu)(1)基本單位基本單位_；_；_；_?？键c一考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的概念分子的結(jié)構(gòu)和基因的概念磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸磷酸、脫氧核糖磷酸、脫氧核糖堿基對堿基對TTGG堿基互補配對堿基互補配對雙螺旋雙螺旋(4)DNA分子結(jié)構(gòu)特點分子結(jié)構(gòu)特點(1)_性：具性：具n個堿基對的個堿基對的DNA具有具有4n種堿基對排列順序。種堿基對排列順序。(2)_性：如每種性：如每種DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。分子都有其特定的堿基對排列順序。(3)_性：如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變，堿基對性：如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替連接的順序不變，堿基對
3、構(gòu)成方式不變等。構(gòu)成方式不變等。多樣多樣特異特異穩(wěn)定穩(wěn)定2基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段(1)據(jù)圖據(jù)圖分析得出分析得出基因與染色體的關(guān)系是：基因在染色體上呈基因與染色體的關(guān)系是：基因在染色體上呈_排列。排列。染色體由染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，一個和蛋白質(zhì)構(gòu)成，一個DNA上有上有_個基因。構(gòu)成基因個基因。構(gòu)成基因的堿基數(shù)的堿基數(shù)_(填填“大于大于”或或“小于小于”或或“等于等于”)DNA分子的堿基總數(shù)。分子的堿基總數(shù)?；虻谋举|(zhì)是有基因的本質(zhì)是有_的的DNA片段。遺傳信息蘊藏在片段。遺傳信息蘊藏在_的排列順序之中。的排列順序之中。(2)將代表下列結(jié)構(gòu)的字母填入圖將代表下列結(jié)
4、構(gòu)的字母填入圖中的相應(yīng)橫線上中的相應(yīng)橫線上a染色體、染色體、bDNA、c基因、基因、d脫氧核苷酸。脫氧核苷酸。_線性線性許多許多小于小于遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)4種堿基種堿基dcba(從左至右從左至右)判斷下列說法的正誤。判斷下列說法的正誤。(1)雙鏈雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的()(2)DNA有氫鍵，有氫鍵，RNA沒有氫鍵沒有氫鍵()(3)雙鏈雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)()(4)沃森和克里克研究沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法()(5)嘌呤堿
5、基與嘧呤堿基的結(jié)合保證了嘌呤堿基與嘧呤堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定()(6)DNA分子中兩條脫氧核苷酸之間的堿基一定是通過氫鍵連接的分子中兩條脫氧核苷酸之間的堿基一定是通過氫鍵連接的() 如圖為某同學在學習了如圖為某同學在學習了DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的DNA分子分子片段片段(其中其中代表磷酸基團代表磷酸基團)，下列為幾位同學對此圖的評價，其中哪位同學的評，下列為幾位同學對此圖的評價，其中哪位同學的評價較合理？價較合理？甲認為該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯誤；甲認為該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯誤；乙認為該圖至少有三
6、處錯誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖、乙認為該圖至少有三處錯誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖、U應(yīng)改為應(yīng)改為T，DNA單鏈中脫氧核苷酸的磷酸基團應(yīng)與相鄰脫氧核苷酸單鏈中脫氧核苷酸的磷酸基團應(yīng)與相鄰脫氧核苷酸3碳上羥基脫水形成磷碳上羥基脫水形成磷酸二酯鍵；酸二酯鍵；丙認為如果他畫的是雙鏈丙認為如果他畫的是雙鏈RNA分子，則該圖就是正確的。分子，則該圖就是正確的。提示提示該同學要畫的為該同學要畫的為DNA分子結(jié)構(gòu)圖，圖中的錯誤有：五碳糖應(yīng)為脫氧分子結(jié)構(gòu)圖，圖中的錯誤有：五碳糖應(yīng)為脫氧核糖；堿基不能含尿嘧啶核糖；堿基不能含尿嘧啶(U)；磷酸與磷酸之間無化學鍵的連接，磷酸應(yīng)與脫氧；磷酸與磷酸之間無化學鍵的連接，磷
7、酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接，故乙同學評價較合理。核糖交替連接，故乙同學評價較合理。1DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀(1)每個每個DNA片段中，游離的磷酸基團有片段中，游離的磷酸基團有2個。個。(2)一條核苷酸鏈中相鄰兩個核苷酸通過磷酸二酯鍵相連，用限制性核酸內(nèi)一條核苷酸鏈中相鄰兩個核苷酸通過磷酸二酯鍵相連，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接。連接酶處理可連接。(3)堿基對之間的化學鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。堿基對之間的化學鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。 (4)每個脫氧核糖每個脫氧核糖(除兩端外除兩端外)連接著連接著2
8、個磷酸，分別在個磷酸，分別在3號、號、5號碳原子上相連號碳原子上相連接。接。(5)若堿基對為若堿基對為n，則氫鍵數(shù)為，則氫鍵數(shù)為2n3n之間，若已知之間，若已知A有有m個，則氫鍵數(shù)為個，則氫鍵數(shù)為3nm。2DNA分子的結(jié)構(gòu)特點分子的結(jié)構(gòu)特點(1)穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。補配對的方式不變。(2)多樣性：多樣性：DNA分子中堿基的排列順序多種多樣。分子中堿基的排列順序多種多樣。(3)特異性：每種特異性：每種DNA有別于其他有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。的特定的堿基排列順序。3
9、基因與脫氧核苷酸、基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關(guān)系和染色體之間的關(guān)系關(guān)系關(guān)系內(nèi)容內(nèi)容基因與脫氧核苷基因與脫氧核苷酸酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息的排列順序稱為遺傳信息基因與基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個片段，每個DNA分子上有很多分子上有很多個基因個基因基因與染色體基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體高考警示高考警示(1)脫氧核苷酸聚合形成長鏈的過程中產(chǎn)生水，即脫氧核苷酸脫氧核苷酸聚合形成長
10、鏈的過程中產(chǎn)生水，即脫氧核苷酸DNAH2O。(2)DNA分子結(jié)構(gòu)可簡記為分子結(jié)構(gòu)可簡記為5種元素，種元素，4種堿基種堿基(脫氧核苷酸脫氧核苷酸)，3種小分子，種小分子，2條長鏈，條長鏈，1個雙螺旋。個雙螺旋。(3)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)分子中，脫氧核苷酸數(shù) 脫氧核糖數(shù)脫氧核糖數(shù) 磷酸數(shù)磷酸數(shù) 含氮堿基數(shù)含氮堿基數(shù)1 1 1 1。(4)DNA分子徹底水解時得到的產(chǎn)物是脫氧核苷酸的基本組分，即脫氧核分子徹底水解時得到的產(chǎn)物是脫氧核苷酸的基本組分，即脫氧核糖、磷酸、含氮堿基。糖、磷酸、含氮堿基。(5)對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基對于真核細胞來說，染色體是基因的主
11、要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。因的載體。(6)對于原核細胞來說，擬核中的對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒有均是裸露的，沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。(7)位于染色體上的基因隨著染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)位于染色體上的基因隨著染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律。位于線粒體和葉綠體中的基因隨線粒體和葉綠體傳給子代，是控制細胞質(zhì)律。位于線粒體和葉綠體中的基因隨線粒體和葉綠體傳給子代，是控制細胞質(zhì)遺傳的基因，特點是母系遺傳。遺傳的基因，特點是母系遺傳。(8)“三看法三看法”判斷判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤分子結(jié)
12、構(gòu)的正誤 下列有關(guān)細菌擬核下列有關(guān)細菌擬核DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是()A含有四種脫氧核苷酸含有四種脫氧核苷酸B由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架C由兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)由兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)D含有兩個游離的磷酸基團含有兩個游離的磷酸基團解析解析細菌擬核細菌擬核DNA分子為雙鏈環(huán)狀，含有四種脫氧核苷酸，由脫氧核分子為雙鏈環(huán)狀，含有四種脫氧核苷酸，由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不含游
13、離的磷酸基團。不含游離的磷酸基團。D例例 1技巧點撥技巧點撥 變式訓練變式訓練 D 解析解析構(gòu)成脫氧核苷酸對的兩個脫氧核苷酸的方向應(yīng)是相反的，構(gòu)成脫氧核苷酸對的兩個脫氧核苷酸的方向應(yīng)是相反的，A錯誤；錯誤；G與與C之間有三個氫鍵，之間有三個氫鍵，B錯誤；脫氧核苷酸中不含堿基錯誤；脫氧核苷酸中不含堿基U，C錯誤；錯誤；DNA分子分子中中A與與T配對，且兩者之間有兩個氫鍵，配對，且兩者之間有兩個氫鍵，D正確。正確。B 解析解析圖中圖中代表脫氧核苷酸，堿基對的排列順序代表遺傳信息；不同代表脫氧核苷酸，堿基對的排列順序代表遺傳信息；不同生物的生物的DNA分子中脫氧核苷酸的種類都是四種，無特異性；轉(zhuǎn)錄是
14、以分子中脫氧核苷酸的種類都是四種，無特異性；轉(zhuǎn)錄是以DNA分子分子的一條鏈為模板的；解旋酶作用于氫鍵。的一條鏈為模板的；解旋酶作用于氫鍵。DNA分子的復制分子的復制1概念：以概念：以_為模板，合成為模板，合成_的過程。的過程。2時間：時間：_?？键c二考點二DNA復制復制親代親代DNA子代子代DNA有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期3過程過程能量能量解旋解旋兩條螺旋的雙鏈兩條螺旋的雙鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA聚合酶聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)4特點：特點：_。5方式：方式：_。6結(jié)果：形成兩個完全相同的結(jié)果：形成兩個完全相同的DNA分子。分子。7意義：將
15、意義：將_從親代傳給子代，保持了從親代傳給子代，保持了_的連續(xù)的連續(xù)性。性。邊解旋邊復制邊解旋邊復制半保留復制半保留復制遺傳信息遺傳信息遺傳信息遺傳信息判斷下列說法的正誤。判斷下列說法的正誤。(1)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制的復制()(2)在人體內(nèi)成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生在人體內(nèi)成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生DNA的復制的復制()(3)真核生物真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶和能量分子復制過程需要解旋酶和能量()(4)在一個細胞周期中，在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間母鏈之間(
16、)(5)DNA復制就是基因表達的過程復制就是基因表達的過程() (6)DNA復制時，嚴格遵循復制時，嚴格遵循AU、CG的堿基互補配對原則的堿基互補配對原則()(7)DNA復制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板復制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板()(8)DNA分子全部解旋后才開始進行分子全部解旋后才開始進行DNA復制復制()(9)脫氧核苷酸必須在脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈酶的作用下才能連接形成子鏈()(10)復制后產(chǎn)生的兩個子代復制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子中共含分子中共含4個游離的磷酸基團個游離的磷酸基團()(11)真核細胞染色體真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前
17、期的復制發(fā)生在有絲分裂前期()(12)DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的分子復制是邊解旋邊雙向復制的() 1如圖為真核細胞如圖為真核細胞DNA復制過程的模式圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：復制過程的模式圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)由圖示得知，由圖示得知，DNA分子復制的方式具有什么特點？分子復制的方式具有什么特點？(2)圖示中的解旋酶和圖示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？聚合酶各有什么作用？提示提示(1)半保留復制。半保留復制。(2)前者使氫鍵打開，前者使氫鍵打開，DNA雙鏈發(fā)生解旋；后者催化形成新的鏈。雙鏈發(fā)生解旋；后者催化形成新的鏈。2核核DNA復制過程中剛形成的兩個子復制過程中剛形成的兩個子
18、DNA位置如何？其上面對應(yīng)片段中位置如何？其上面對應(yīng)片段中基因是否相同？兩個子基因是否相同？兩個子DNA將于何時分開？將于何時分開？提示提示染色體復制后形成兩條姐妹染色單體，剛復制產(chǎn)生的兩個子染色體復制后形成兩條姐妹染色單體，剛復制產(chǎn)生的兩個子DNA分分子即位于兩姐妹染色單體中，由著絲點相連，其對應(yīng)片段所含基因在無突變等子即位于兩姐妹染色單體中，由著絲點相連，其對應(yīng)片段所含基因在無突變等特殊變異情況下應(yīng)完全相同，兩個子特殊變異情況下應(yīng)完全相同，兩個子DNA分子將于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分子將于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂時，隨兩單體分離而分開，分別進入兩個子細胞中。分裂后期著絲
19、點分裂時，隨兩單體分離而分開，分別進入兩個子細胞中。1DNA分子的復制過程及意義分子的復制過程及意義時間時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期場所場所真核細胞：細胞核真核細胞：細胞核(主要主要)、線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體原核細胞：擬核、細胞質(zhì)原核細胞：擬核、細胞質(zhì)(細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì))需要需要條件條件模板模板解旋后的兩條單鏈解旋后的兩條單鏈原料原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸能量能量ATP酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)基礎(chǔ)獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)：提供精確的模板；獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)：提供精確的模板；堿基互補配對：確保復制準確無誤堿基互補配
20、對：確保復制準確無誤過程過程包括解旋、合成子鏈、形成子代包括解旋、合成子鏈、形成子代DNA三步三步結(jié)果結(jié)果形成兩個完全相同的形成兩個完全相同的DNA分子分子特點特點邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊復制、半保留復制意義意義將遺傳信息從親代傳遞給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性將遺傳信息從親代傳遞給子代，保持了遺傳信息的連續(xù)性2DNA復制方式探究復制方式探究(1)實驗方法實驗方法探究探究DNA復制的方式，采用的是同位素示蹤技術(shù)和離心處理，根據(jù)試管中復制的方式，采用的是同位素示蹤技術(shù)和離心處理，根據(jù)試管中DNA的分布位置確定復制方式。的分布位置確定復制方式。(2)實驗過程實驗過程(如下圖如下圖)高考警示
21、高考警示(1)子代子代DNA分子中模板鏈與另一分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。同。(2)影響細胞呼吸影響細胞呼吸(ATP供給供給)的所有因素都可能影響的所有因素都可能影響DNA復制。復制。(3)體外也可進行，即體外也可進行，即PCR擴增技術(shù)，除滿足上述條件外擴增技術(shù)，除滿足上述條件外(不需解旋酶不需解旋酶)，還，還應(yīng)注意溫度、應(yīng)注意溫度、pH的控制及引物的加入。的控制及引物的加入。(4)在特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配在特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引發(fā)基因突變。
22、對發(fā)生差錯，引發(fā)基因突變。(5)復制可簡記為復制可簡記為“1個主要場所個主要場所(細胞核細胞核)，2種時期種時期(有絲分裂間期和減數(shù)第有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期一次分裂前的間期)，3個步驟個步驟(解旋、合成新鏈、形成子代解旋、合成新鏈、形成子代DNA)，4個條件個條件(模模板、酶、原料和能量板、酶、原料和能量)”。(6)關(guān)于關(guān)于DNA分子復制的早期推測分子復制的早期推測關(guān)于關(guān)于DNA分子是如何復制的，在早期的研究中，科學家們提出了三個模分子是如何復制的，在早期的研究中，科學家們提出了三個模型，它們是全保留復制模型、彌散復制模型和半保留復制模型。如圖所示。型，它們是全保留復制模型、彌散
23、復制模型和半保留復制模型。如圖所示。B 例例 2A代細菌代細菌DNA分子中一條鏈是分子中一條鏈是14N，另一條鏈是，另一條鏈是15NB代細菌含代細菌含15N的的DNA分子占全部分子占全部DNA分子的分子的1/4C預(yù)計預(yù)計代細菌代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為分子的平均相對分子質(zhì)量為(7ab)/8D上述實驗結(jié)果證明上述實驗結(jié)果證明DNA復制方式為半保留復制復制方式為半保留復制解析解析依據(jù)題意和圖示分析可知：親代依據(jù)題意和圖示分析可知：親代DNA分子的兩條鏈都是分子的兩條鏈都是15N，合成，合成DNA的原料含有的原料含有14N。代細菌代細菌DNA分子離心后全為中，說明一條鏈是分子離心后全為中，
24、說明一條鏈是14N，另，另一條鏈是一條鏈是15N，A項正確；項正確；代細菌代細菌DNA分子離心后分子離心后1/2輕、輕、1/2中，說明含中，說明含15N的的DNA分子占全部分子占全部DNA分子的分子的1/2，B項錯誤；項錯誤；代細菌代細菌DNA分子中，有分子中，有2個個DNA分子的一條鏈是分子的一條鏈是14N、另一條鏈是、另一條鏈是15N，有，有6個個DNA分子的分子的2條鏈都是條鏈都是14N，所以，所以代細菌代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為分子的平均相對分子質(zhì)量為(ab6a)/8(7ab)/8，C項正確；上項正確；上述實驗結(jié)果能證明述實驗結(jié)果能證明DNA復制方式為半保留復制，復制方式為半
25、保留復制，D項正確。項正確。A圖中圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的分子復制是從多個起點同時開始的B圖中圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的分子復制是邊解旋邊雙向復制的C真核生物真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶分子復制過程需要解旋酶D真核生物的這種復制方式提高了復制速率真核生物的這種復制方式提高了復制速率變式訓練變式訓練 A 解析解析從圖中可以看到從圖中可以看到DNA分子復制是有多個起點，但是由于復制環(huán)有分子復制是有多個起點，但是由于復制環(huán)有大有小，所以復制并不是同時開始的，而是有先有后，故大有小，所以復制并不是同時開始的，而是有先有后，故A項錯誤。項錯誤。DNA分子分子的復制是一
26、個邊解旋邊復制的過程，而且由圖可知復制是兩個單鏈同時反向進的復制是一個邊解旋邊復制的過程，而且由圖可知復制是兩個單鏈同時反向進行的，所以是一個邊解旋邊雙向復制的過程，故行的，所以是一個邊解旋邊雙向復制的過程，故B項正確。項正確。DNA分子復制過程分子復制過程中需要模板、原料、能量和酶等基本條件，其中酶包括解旋酶、中需要模板、原料、能量和酶等基本條件，其中酶包括解旋酶、DNA聚合酶和聚合酶和DNA連接酶等，故連接酶等，故C項正確。項正確。DNA分子通過邊解旋邊雙向復制的方式進行復分子通過邊解旋邊雙向復制的方式進行復制，而非兩條母鏈完全解開后才開始合成新的子鏈，由此在解旋結(jié)束時也伴隨制，而非兩條母
27、鏈完全解開后才開始合成新的子鏈，由此在解旋結(jié)束時也伴隨著復制結(jié)束，并產(chǎn)生兩個完全相同的著復制結(jié)束，并產(chǎn)生兩個完全相同的DNA分子，提高了復制速率，故分子，提高了復制速率，故D項正項正確。確。D 解析解析DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸相互連接形成磷酸二酯鍵，聚合酶催化游離的脫氧核苷酸相互連接形成磷酸二酯鍵，A錯錯誤；誤；DNA復制時是邊解旋邊復制，復制時是邊解旋邊復制，B錯誤；復制可發(fā)生在細胞核中，也可發(fā)生錯誤；復制可發(fā)生在細胞核中，也可發(fā)生在線粒體和葉綠體中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中不含在線粒體和葉綠體中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中不含DNA，不能進行，不能進行DNA復制，復制，C錯誤；在復錯誤；在復制過程中，由于雙鏈解開，
28、導致制過程中，由于雙鏈解開，導致DNA的穩(wěn)定性降低，可能會發(fā)生基因突變，導的穩(wěn)定性降低，可能會發(fā)生基因突變，導致復制形成的兩個子代致復制形成的兩個子代DNA分子的堿基序列有可能不同，分子的堿基序列有可能不同，D正確。正確。考點三考點三DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制的相關(guān)計算分子的結(jié)構(gòu)與復制的相關(guān)計算1DNA中堿基互補配對原則的有關(guān)計算中堿基互補配對原則的有關(guān)計算解題時先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補配對原則推知規(guī)律。解題時先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補配對原則推知規(guī)律。規(guī)律規(guī)律1：在雙鏈：在雙鏈DNA分子中，互補堿基兩兩相等，分子中，互補堿基兩兩相等，AT，CG，AGCT，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。，即嘌呤堿
29、基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律規(guī)律2：在雙鏈：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基之和分子中，互補的兩堿基之和AT或或CG占全部堿基的占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。(單雙鏈單雙鏈轉(zhuǎn)化公式轉(zhuǎn)化公式)規(guī)律規(guī)律3：DNA分子一條鏈中分子一條鏈中(AG)/(CT)的比值的倒數(shù)等于互補鏈中該比的比值的倒數(shù)等于互補鏈中該比例的比值，在整個例的比值，在整個DNA分子中該比值等于分子中該比值等于1。(不配對的堿基之和比例在兩條單不配對的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數(shù)鏈中互為倒數(shù))高考警示高考警示并非所有的并非
30、所有的DNA分子都遵循堿基互補配對原則分子都遵循堿基互補配對原則(1)雙鏈雙鏈DNA分子嘌呤數(shù)嘧啶數(shù)，遵循堿基互補配對原則。分子嘌呤數(shù)嘧啶數(shù)，遵循堿基互補配對原則。(2)單鏈單鏈DNA分子中不遵循堿基互補配對原則，嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不一定相分子中不遵循堿基互補配對原則，嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不一定相等。等。2DNA復制的有關(guān)計算復制的有關(guān)計算DNA復制為半保留復制，若將親代復制為半保留復制，若將親代DNA分子復制分子復制n代，其結(jié)果分析如下：代，其結(jié)果分析如下：(1)子代子代DNA分子數(shù)為分子數(shù)為2n個個含有親代鏈的含有親代鏈的DNA分子數(shù)為分子數(shù)為2個；個；不含親代鏈的不含親代鏈的DNA分子數(shù)為分子數(shù)為
31、(2n2)個；個；含子代鏈的含子代鏈的DNA有有2n個。個。(2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n1條條親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條；條；新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為(2n12)條。條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫次復制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為氧核苷酸數(shù)為m(2n1)個；個；第第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1個。個。高考警示高考警示(1)將將15N標記的標記的DNA分子轉(zhuǎn)移到含有分子轉(zhuǎn)移到含有14N
32、的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，無論復制多少的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，無論復制多少次，含次，含15N的的DNA分子始終是分子始終是2個。若復制個。若復制n次，則含次，則含15N的的DNA分子占總分子占總DNA分分子數(shù)的比例為子數(shù)的比例為2/2n。 做題時看準是做題時看準是“含含”還是還是“只含只含”。(2)子代子代DNA分子的鏈中：總鏈數(shù)為分子的鏈中：總鏈數(shù)為2n22n1。含。含15N的鏈始終是的鏈始終是2條，占條，占總鏈數(shù)的比例為總鏈數(shù)的比例為2/2n11/2n。做題時應(yīng)看準是。做題時應(yīng)看準是“DNA分子數(shù)分子數(shù)”還是還是“鏈數(shù)鏈數(shù)”。3DNA復制與細胞分裂中染色體標記問題復制與細胞分裂中染色體標記問題(1)減數(shù)分裂
33、中染色體標記情況分析減數(shù)分裂中染色體標記情況分析如果用如果用3H標記細胞中的標記細胞中的DNA分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，讓其分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，讓其進行減數(shù)分裂，結(jié)果染色體中的進行減數(shù)分裂，結(jié)果染色體中的DNA標記情況如圖所示：標記情況如圖所示：由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂2次，但次，但DNA只復制只復制1次，所以四個子細胞中所有次，所以四個子細胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即分子均呈雜合狀態(tài)，即“3H1H”。(2)有絲分裂中染色體標記情況分析有絲分裂中染色體標記情況分析如果用如果用3H標記細胞中的標記細胞
34、中的DNA分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)進行進行2次有絲分裂，與減數(shù)分裂過程不同，因為有絲分裂是復制次有絲分裂，與減數(shù)分裂過程不同，因為有絲分裂是復制1次分裂次分裂1次，因次，因此這里實際上包含了此這里實際上包含了2次復制。次復制。由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有DNA分子均呈雜分子均呈雜合狀態(tài)，即合狀態(tài)，即“3H1H”。第二次有絲分裂復制后的染色體上兩條單體中只有一。第二次有絲分裂復制后的染色體上兩條單體中只有一條單體含有條單體含有3H，即，即DNA分子為分子為“3H1H”，
35、而另一條單體只有，而另一條單體只有1H，即，即DNA分子分子為為“1H1H”，在后期時兩條單體的分離是隨機的，所以最終形成的子細胞中，在后期時兩條單體的分離是隨機的，所以最終形成的子細胞中可能都含有可能都含有3H，也可能不含，也可能不含3H，含有，含有3H的染色體條數(shù)是的染色體條數(shù)是02n條條(體細胞染色體體細胞染色體條數(shù)是條數(shù)是2n)。D 例例 3解析解析DNA分子中，脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成了基本骨架，分子中，脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成了基本骨架，A正確；正確；在該在該DNA分子中，腺嘌呤分子中，腺嘌呤n個，則含有胞嘧啶的數(shù)量個，則含有胞嘧啶的數(shù)量m/2n(個個)，則在第，則在第4次次復
36、制時需要復制時需要241(m/2n)4(m2n)(個個)胞嘧啶脫氧核苷酸作為原料，胞嘧啶脫氧核苷酸作為原料，B正確；正確；在該在該DNA分子中，堿基之間的氫鍵數(shù)分子中，堿基之間的氫鍵數(shù)2n3(m/2n)(3m2n)/2，C正確；正確；DNA分子中，每個脫氧核糖上可能連接著一個或兩個磷酸基團，分子中，每個脫氧核糖上可能連接著一個或兩個磷酸基團，D錯誤。錯誤。(1)解答有關(guān)堿基計算的解答有關(guān)堿基計算的“三步曲三步曲”技巧點撥技巧點撥 (2)巧借模式圖解答與巧借模式圖解答與DNA復制有關(guān)問題復制有關(guān)問題學會畫學會畫DNA分子半保留復制圖解有助于理解分子半保留復制圖解有助于理解DNA的相關(guān)計算規(guī)律，如
37、下圖的相關(guān)計算規(guī)律，如下圖所示：所示：變式訓練變式訓練 D 解析解析根據(jù)根據(jù)DNA分子中的堿基互補配對原則可知，分子中的堿基互補配對原則可知，a鏈中鏈中(T十十A)/(GC)b鏈中鏈中(TA)/(GC)雙鏈中雙鏈中(TA)/(GC)2/3，A錯誤；根據(jù)錯誤；根據(jù)DNA分子中分子中的堿基互補配對原則可知，的堿基互補配對原則可知，AT，GC，a鏈中鏈中(TA)/(GC)b鏈中鏈中(TA)/(GC)雙鏈中雙鏈中(TA)/(GC)2/3，該，該DNA分子有分子有50個堿基對，總共含有個堿基對，總共含有100個堿基，因此該個堿基，因此該DNA分子中分子中TA40，GC60，故腺嘌呤的數(shù)量等于胸，故腺嘌呤
38、的數(shù)量等于胸腺嘧啶的數(shù)量等于腺嘧啶的數(shù)量等于20，B錯誤；由題意知，錯誤；由題意知，14N標記的脫氧核苷酸是標記的脫氧核苷酸是DNA復制的復制的原料，因此原料，因此DNA分子復制后，每個分子復制后，每個DNA分子上都含有分子上都含有14N標記的子鏈，標記的子鏈，C錯誤；錯誤；1個個DNA分子在復制過程中，兩條鏈作為模板，因此將該分子在復制過程中，兩條鏈作為模板，因此將該DNA分子片段用分子片段用15N標標記，然后在含有記，然后在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次形成的次形成的16個個DNA分子，共分子，共32條鏈，條鏈，其中只有其中只有2條單鏈含有條單鏈含有15N，占，占DNA
39、單鏈的比例為單鏈的比例為1/16，D正確。正確。解析解析標記過的標記過的DNA分于不管復制多少次，其子代分于不管復制多少次，其子代DNA分子中必然有兩分子中必然有兩個個DNA分子攜帶有標記。根據(jù)不含分子攜帶有標記。根據(jù)不含15N的的DNA分子總數(shù)與含分子總數(shù)與含15N的的DNA分子總數(shù)分子總數(shù)之比為之比為7 1，可知共得到，可知共得到DNA分子分子16個，個，DNA分子需要復制分子需要復制4次。根據(jù)題中腺次。根據(jù)題中腺嘌呤嘌呤160個，可知個，可知AT160，GC240,16個個DNA分子共需要分子共需要24016個堿基個堿基G，除去開始時作為模板的，除去開始時作為模板的DNA分子，還需要分子
40、，還需要G為為240(161)3600(個個)。B 課末總結(jié)課末總結(jié) D 解析解析由于雙鏈由于雙鏈DNA堿基堿基A數(shù)目等于數(shù)目等于T數(shù)目，數(shù)目，G數(shù)目等于數(shù)目等于C數(shù)目，故數(shù)目，故(AC)/(GT)為恒值為恒值1，A錯。錯。A和和T堿基對含堿基對含2個氫鍵，個氫鍵，C和和G堿基對含堿基對含3個氫鍵，故個氫鍵，故(AT)/(GC)中，中，(GC)數(shù)目越多，氫鍵數(shù)越多，雙鏈數(shù)目越多，氫鍵數(shù)越多，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越分子的穩(wěn)定性越高，高，B錯。錯。(AT)/(GC)與與(AC)/(GT)兩個比值相等，這個兩個比值相等，這個DNA分子可能分子可能是雙鏈，也可能是單鏈，是雙鏈，也可能是單鏈，C錯。經(jīng)
41、半保留復制得到的錯。經(jīng)半保留復制得到的D NA分子，是雙鏈分子，是雙鏈DNA，(AC)/(GT)1，D正確。正確。2(2015上海卷上海卷)在雙螺旋在雙螺旋DNA模型搭建實驗中，使用代表氫鍵的訂書釘模型搭建實驗中，使用代表氫鍵的訂書釘將代表四種堿基的塑料片連為一體。為了逼真起見，將代表四種堿基的塑料片連為一體。為了逼真起見，A與與T之間以及之間以及C與與G之間之間最好分別釘最好分別釘()A2和和2個釘個釘B2和和3個釘個釘C3和和2個釘個釘 D3和和3個釘個釘解析解析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，雙螺旋結(jié)構(gòu)中，A與與T之間有之間有2個氫鍵，個氫鍵，G與與C之間有之間有3個氫個氫鍵。為了逼真起見，鍵。為了
42、逼真起見，A與與T之間最好釘之間最好釘2個釘，個釘，C與與G之間最好有之間最好有3個釘。故選個釘。故選B。B解析解析N個個DNA分子第分子第i輪復制結(jié)束后，得到的輪復制結(jié)束后，得到的DNA分子數(shù)為分子數(shù)為N2i，在此，在此基礎(chǔ)上復制一次得到的基礎(chǔ)上復制一次得到的DNA分子的總數(shù)為分子的總數(shù)為N2i1，其中以變異的，其中以變異的DNA分子為分子為模板復制一次，得到一個變異的模板復制一次，得到一個變異的DNA分子和一個正常的分子和一個正常的DNA分子，由此可推知分子，由此可推知突變位點為突變位點為AT堿基對的雙鏈堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例分子數(shù)的比例1/(N2i1)，
43、答案選答案選C。C 解析解析每個脫氧核苷酸的三部分間需每個脫氧核苷酸的三部分間需2個訂書釘，每條鏈上的個訂書釘，每條鏈上的10個脫氧核個脫氧核苷酸間需苷酸間需9個訂書釘，兩條鏈間的個訂書釘，兩條鏈間的6對對AT和和4對對GC間各需間各需12個訂書釘，故構(gòu)建個訂書釘，故構(gòu)建該該DNA片段共需訂書釘數(shù)量為片段共需訂書釘數(shù)量為2929121282。C (3)將一個某種噬菌體將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈
44、DNA分子分子都裝配成噬菌體都裝配成噬菌體(n個個)并釋放，則其中含有并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為的噬菌體所占比例為2/n，原因是，原因是_。一個含有一個含有32P標記的噬菌體雙鏈標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的分子中，因此在得到的解析解析(1)ATP水解成水解成ADP時，遠離時，遠離A的高能磷酸鍵斷裂，在的高能磷酸鍵斷裂，在位上的磷酸位上的磷酸基團從基團從ATP上脫離下來，再根據(jù)題干信息可知，要將上脫離下來，再根據(jù)題干信息可知，要將32P標記的
45、磷酸基團轉(zhuǎn)移到標記的磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端上，需標記末端上，需標記ATP 位上的磷酸基團。位上的磷酸基團。(2)dATP與與ATP結(jié)構(gòu)相似，不同之結(jié)構(gòu)相似，不同之處是處是dATP中的五碳糖是脫氧核糖，而中的五碳糖是脫氧核糖，而ATP中的五碳糖是核糖，合成中的五碳糖是核糖，合成DNA的原料的原料是脫氧核苷酸，含有一個磷酸基團，而是脫氧核苷酸，含有一個磷酸基團，而dATP含有三個磷酸基團，因此，以含有三個磷酸基團，因此，以dATP為原料合成為原料合成DNA時，若要將時，若要將32P標記到標記到DNA分子上，分子上，32P標記的磷酸基團應(yīng)標記的磷酸基團應(yīng)在在dATP的的位上。位上。(3)一個噬菌體
46、含有一個一個噬菌體含有一個DNA分子。由于分子。由于DNA具有半保留復制的特點，因此具有半保留復制的特點，因此被被32P標記兩條鏈的標記兩條鏈的DNA分子在第一次復制中，兩條鏈都作為模板，形成兩個一分子在第一次復制中，兩條鏈都作為模板，形成兩個一條鏈含條鏈含32P的的DNA分子；同理，再分別以這兩個分子；同理，再分別以這兩個DNA分子的兩條鏈為模板合成子分子的兩條鏈為模板合成子代代DNA分子，當合成分子，當合成n個個DNA分子時，其中只有兩個分子時，其中只有兩個DNA分子被分子被32P標記，其他標記，其他DNA分子都不被標記，因此含有分子都不被標記，因此含有32P標記的噬菌體所占比例為標記的噬菌體所占比例為2/n。
生物第二單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 新人教版必修2
