2020年高考生物 第二單元 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 ppt課件

1、第第2講講DNA分子的構(gòu)造、復(fù)制及基因是有遺傳分子的構(gòu)造、復(fù)制及基因是有遺傳 效應(yīng)的效應(yīng)的DNA片段片段2021備考備考最新考綱最新考綱1DNA分子構(gòu)造的主要特點(diǎn)分子構(gòu)造的主要特點(diǎn)()。2.基因的概念基因的概念()。3.DNA分子的復(fù)制分子的復(fù)制()。 考點(diǎn)考點(diǎn)1DNA分子的構(gòu)造、特性及基因的本質(zhì)分子的構(gòu)造、特性及基因的本質(zhì)(5年年10考考)(2021課標(biāo)課標(biāo)，2021福建卷、山東卷，福建卷、山東卷，2021海南卷，海南卷，2021江蘇卷、廣東卷江蘇卷、廣東卷)1圖解圖解DNA分子構(gòu)造分子構(gòu)造動(dòng)漫演示更籠統(tǒng)見(jiàn)課件光盤動(dòng)漫演示更籠統(tǒng)見(jiàn)課件光盤巧學(xué)助記巧學(xué)助記巧記巧記DNADNA的分子構(gòu)造的分子構(gòu)

2、造五五( (種元素種元素) )、四、四( (種堿基或脫氧核苷酸種堿基或脫氧核苷酸) )、三、三( (種物質(zhì)或小種物質(zhì)或小分子分子 ) )、二、二( (條長(zhǎng)鏈條長(zhǎng)鏈) )、一、一( (種雙螺旋構(gòu)造種雙螺旋構(gòu)造) )2 2DNADNA分子特性分子特性(1)(1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替銜接，陳列在外側(cè)構(gòu)成穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替銜接，陳列在外側(cè)構(gòu)成根本骨架。根本骨架。(2)(2)多樣性：堿基對(duì)多種多樣的陳列順序。多樣性：堿基對(duì)多種多樣的陳列順序。特別提示特別提示 假設(shè)某假設(shè)某DNADNA分子中有分子中有n n個(gè)堿基對(duì)，那么陳列順序有個(gè)堿基對(duì)，那么陳列順序有4n4n種，其中種，其中n n代表堿基

3、對(duì)數(shù)。代表堿基對(duì)數(shù)。(3)(3)特異性：每種特異性：每種DNADNA分子都有特定的堿基對(duì)陳列順序，分子都有特定的堿基對(duì)陳列順序，代表了特定的遺傳信息。代表了特定的遺傳信息。3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)容基因與脫基因與脫氧核苷酸氧核苷酸基因的基本組成單位是基因的基本組成單位是_，基因中，基因中_的排列順序稱為遺傳信息的排列順序稱為遺傳信息基因基因與與DNA基因是基因是_的的DNA片段，每個(gè)片段，每個(gè)DNA分子上有分子上有_基因與基因與染色體染色體基因在染色體上呈基因在染色體上呈_，染色體是基因，染色體是基因的主要載體的主要載體脫氧

4、核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸有遺傳效應(yīng)有遺傳效應(yīng)很多個(gè)基因很多個(gè)基因線性陳列線性陳列圖示圖示特別提示特別提示 (1) (1)對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。(2)(2)對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，擬核中的對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，擬核中的DNADNA分子或者質(zhì)粒分子或者質(zhì)粒DNADNA均均是裸露的，并不與蛋白質(zhì)一同構(gòu)成染色體。是裸露的，并不與蛋白質(zhì)一同構(gòu)成染色體。思想激活思想激活DNADNA分子中磷酸二酯鍵及氫鍵的構(gòu)成和斷裂各需求什么酶？分子中磷酸二酯鍵及氫鍵的構(gòu)成和斷裂各需求什么酶？提示磷酸

5、二酯鍵構(gòu)成需求提示磷酸二酯鍵構(gòu)成需求DNADNA聚合酶或聚合酶或DNADNA銜接酶，氫銜接酶，氫鍵構(gòu)成不需求酶；斷裂時(shí)需求核酸鍵構(gòu)成不需求酶；斷裂時(shí)需求核酸( (水解水解) )酶或限制性核酶或限制性核酸內(nèi)切酶，氫鍵斷裂需解旋酶或加熱處置。酸內(nèi)切酶，氫鍵斷裂需解旋酶或加熱處置。調(diào)查調(diào)查DNA分子雙螺旋模型的構(gòu)建分子雙螺旋模型的構(gòu)建1(經(jīng)典高考經(jīng)典高考)在搭建在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)有分子模型的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)有4種堿種堿基塑料片共基塑料片共20個(gè)，其中個(gè)，其中4個(gè)個(gè)C，6個(gè)個(gè)G，3個(gè)個(gè)A，7個(gè)個(gè)T，脫，脫氧核糖和磷酸之間的銜接物氧核糖和磷酸之間的銜接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片個(gè)，脫氧核糖塑料

6、片40個(gè)，個(gè)，磷酸塑料片磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的銜接物假設(shè)干，脫氧核糖個(gè)，代表氫鍵的銜接物假設(shè)干，脫氧核糖和堿基之間的銜接物假設(shè)干，那么和堿基之間的銜接物假設(shè)干，那么 ()。A能搭建出能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸個(gè)脫氧核苷酸B所搭建的所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì)堿基對(duì)C能搭建出能搭建出410種不同的種不同的DNA分子模型分子模型D能搭建出一個(gè)能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的堿基對(duì)的DNA分子片段分子片段解析每個(gè)脫氧核苷酸中，脫氧核糖數(shù)磷酸數(shù)堿基數(shù)，解析每個(gè)脫氧核苷酸中，脫氧核糖數(shù)磷酸數(shù)堿基數(shù)，因脫氧核糖和磷酸之間銜接物是因脫氧核糖和磷酸之間銜接物是1414個(gè)，故最多只能搭建出個(gè)，

7、故最多只能搭建出1414個(gè)脫氧核苷酸，個(gè)脫氧核苷酸，A A項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。DNADNA分子的堿基中分子的堿基中A AT T、C CG G，故，故提供的提供的4 4種堿基最多只能構(gòu)成種堿基最多只能構(gòu)成4 4個(gè)個(gè)CGCG對(duì)和對(duì)和3 3個(gè)個(gè)ATAT對(duì)，但由對(duì)，但由于脫氧核苷酸之間結(jié)合構(gòu)成磷酸二酯鍵時(shí)還需求脫氧核糖和于脫氧核苷酸之間結(jié)合構(gòu)成磷酸二酯鍵時(shí)還需求脫氧核糖和磷酸之間的銜接物，故磷酸之間的銜接物，故7 7堿基對(duì)需求的脫氧核糖和磷酸之間堿基對(duì)需求的脫氧核糖和磷酸之間的銜接物是的銜接物是1414121226(26(個(gè)個(gè)) )，B B項(xiàng)錯(cuò)誤。設(shè)可搭建的項(xiàng)錯(cuò)誤。設(shè)可搭建的DNADNA片段片段有有n n

8、堿基對(duì)，按提供的脫氧核糖和磷酸之間銜接物是堿基對(duì)，按提供的脫氧核糖和磷酸之間銜接物是1414個(gè)計(jì)個(gè)計(jì)算，那么有算，那么有1414n n2 2(n(n1)1)2 2，得，得n n4 4，故能搭建出，故能搭建出4444種種不同的不同的DNADNA分子片段，分子片段，C C項(xiàng)錯(cuò)誤、項(xiàng)錯(cuò)誤、D D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案D D堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么演化而來(lái)的計(jì)算問(wèn)題堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么演化而來(lái)的計(jì)算問(wèn)題2以下是一組有關(guān)雙鏈以下是一組有關(guān)雙鏈DNA分子中含氮堿基的問(wèn)題，請(qǐng)回分子中含氮堿基的問(wèn)題，請(qǐng)回答：答：(1)假設(shè)假設(shè)A占占20%，G占多少？占多少？(2)假設(shè)雙鏈假設(shè)雙鏈DNA分子中分子中A占占20%，且一

9、條鏈中的，且一條鏈中的A為為20%，那么此鏈中，那么此鏈中C的最大值是多少？的最大值是多少？(5)假設(shè)假設(shè)A有有P個(gè)，占全部堿基數(shù)的個(gè)，占全部堿基數(shù)的20%，那么該，那么該DNA分子分子中的中的G有多少個(gè)？有多少個(gè)？答案答案(1)30%(1)30%(2)60%(2)60%(3)2.5(3)2.5(4)0.4(4)0.4(5)1.5P(5)1.5P規(guī)律方法規(guī)律方法堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么及相關(guān)計(jì)算堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么及相關(guān)計(jì)算(1)(1)嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A AG GT TC C。(2)(2)在雙鏈在雙鏈DNADNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在恣意一條分子中，互補(bǔ)堿基

10、之和所占比例在恣意一條鏈及整個(gè)鏈及整個(gè)DNADNA分子中都相等。分子中都相等。設(shè)在雙鏈設(shè)在雙鏈DNADNA分子中的一條鏈上分子中的一條鏈上A1A1T1T1n%n%，由于，由于A1A1T2T2，A2A2T1T1，那么：，那么：A1A1T1T1A2A2T2T2n%n%。簡(jiǎn)記為簡(jiǎn)記為“配對(duì)的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等。配對(duì)的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等。簡(jiǎn)記為：簡(jiǎn)記為：“DNA兩互補(bǔ)鏈中，不配對(duì)兩堿基和的比值乘積兩互補(bǔ)鏈中，不配對(duì)兩堿基和的比值乘積為為1。特別提示特別提示 DNA DNA分子中的其他數(shù)量關(guān)系分子中的其他數(shù)量關(guān)系(1)DNA(1)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)分子中，脫氧核苷

11、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)11111111。(2)(2)配對(duì)的堿基，配對(duì)的堿基，A A與與T T之間構(gòu)成之間構(gòu)成2 2個(gè)氫鍵，個(gè)氫鍵，G G與與C C之間構(gòu)成之間構(gòu)成3 3個(gè)氫鍵，個(gè)氫鍵，C CG G對(duì)占比例越大，對(duì)占比例越大，DNADNA構(gòu)造越穩(wěn)定。構(gòu)造越穩(wěn)定。(3)(3)每條脫氧核苷酸鏈上都只需一個(gè)游離的磷酸基，因此每條脫氧核苷酸鏈上都只需一個(gè)游離的磷酸基，因此DNADNA分子中含有分子中含有2 2個(gè)游離的磷酸基。個(gè)游離的磷酸基。1(2021江蘇南通二次調(diào)研江蘇南通二次調(diào)研)如圖是人體細(xì)胞中某如圖是人體細(xì)胞中某DNA構(gòu)造構(gòu)造表示圖。有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是表示圖。

12、有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是 ()。對(duì)對(duì) 點(diǎn)點(diǎn) 強(qiáng)強(qiáng) 化化A圖中圖中“X代表磷酸基，代表磷酸基，“A代表腺苷代表腺苷BDNA復(fù)制時(shí)，圖中復(fù)制時(shí)，圖中“N鍵首先全部斷開(kāi)鍵首先全部斷開(kāi)CDNA轉(zhuǎn)錄時(shí)，需求轉(zhuǎn)錄時(shí)，需求Taq酶、解旋酶等催化酶、解旋酶等催化DDNA聚合酶和聚合酶和DNA銜接酶都能催化銜接酶都能催化“M鍵的構(gòu)成鍵的構(gòu)成解析圖中解析圖中X為磷酸基，為磷酸基，A為腺嘌呤；為腺嘌呤；DNA復(fù)制時(shí)，邊解旋復(fù)制時(shí)，邊解旋邊復(fù)制；邊復(fù)制；Taq酶用于酶用于PCR技術(shù)中，技術(shù)中，DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)用的酶是轉(zhuǎn)錄時(shí)用的酶是RNA聚合酶；圖中聚合酶；圖中M鍵為磷酸二酯鍵，鍵為磷酸二酯鍵，DNA聚合酶和聚合酶和DNA銜接

13、銜接酶都能催化磷酸二酯鍵的構(gòu)成。酶都能催化磷酸二酯鍵的構(gòu)成。答案答案D2甲型甲型H1N1流感病毒屬于流感病毒屬于RNA病毒，具有逆轉(zhuǎn)錄酶，假病毒，具有逆轉(zhuǎn)錄酶，假設(shè)它決議某性狀的一段設(shè)它決議某性狀的一段RNA，含堿基，含堿基A19%、C26%、G32%，那么經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程構(gòu)成的雙鏈，那么經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程構(gòu)成的雙鏈DAN中應(yīng)含中應(yīng)含有堿基有堿基A為為 ()。A19% B21% C23% D42%解析解析RNA病毒為單鏈，經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄作用構(gòu)成的病毒為單鏈，經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄作用構(gòu)成的DNA為為雙鏈，雙鏈雙鏈，雙鏈DNA中含有的堿基中含有的堿基A應(yīng)為應(yīng)為RNA模板鏈中模板鏈中A與與U的總和的總和21(CG)21

14、(26%32%)221%。答案答案B 考點(diǎn)考點(diǎn)2DNA復(fù)制的研討方法、過(guò)程和條件復(fù)制的研討方法、過(guò)程和條件(5年年8考考)(2021課標(biāo)卷課標(biāo)卷、上海卷，、上海卷，2021山東卷、福建卷，山東卷、福建卷，2021安安徽卷，徽卷，2021北京卷，北京卷，2021廣東卷廣東卷)圖解圖解DNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程(仔細(xì)分析下面兩幅圖仔細(xì)分析下面兩幅圖)及意義及意義動(dòng)漫演動(dòng)漫演示更籠統(tǒng)見(jiàn)課件光盤示更籠統(tǒng)見(jiàn)課件光盤簡(jiǎn)化圖：簡(jiǎn)化圖：要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納(1)(1)概念：以概念：以_為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程。的過(guò)程。(2)(2)時(shí)間：時(shí)間：_。(5)(5)方式：方式：_。(6)(6)特點(diǎn)：

15、特點(diǎn)：_。(7)(7)意義：將遺傳信息意義：將遺傳信息_，堅(jiān)持了，堅(jiān)持了_。解旋后兩條母鏈解旋后兩條母鏈游離的游離的4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸ATPDNA聚合酶聚合酶親代親代DNA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半保管復(fù)制半保管復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制從親代傳給子代從親代傳給子代遺傳信息遺傳信息的延續(xù)性的延續(xù)性特別提示特別提示 (1) (1)子代子代DNADNA分子中模板鏈與另一分子中模板鏈與另一DNADNA分子中新合成分子中新合成的子鏈堿基序列完全一樣。的子鏈堿基序列完全一樣。(2)(2)影響細(xì)胞呼吸影響細(xì)胞呼吸(ATP(ATP供應(yīng)供應(yīng)) )的一切

16、要素都能夠影響的一切要素都能夠影響DNADNA復(fù)復(fù)制。制。(3)(3)體外也可進(jìn)展，即體外也可進(jìn)展，即PCRPCR擴(kuò)增技術(shù)，除滿足上述條件外，擴(kuò)增技術(shù)，除滿足上述條件外，還應(yīng)留意溫度、還應(yīng)留意溫度、pHpH的控制及引物的參與。的控制及引物的參與。思想激活思想激活判別正誤判別正誤(1)DNA(1)DNA復(fù)制需求耗費(fèi)能量復(fù)制需求耗費(fèi)能量 ( (海南卷，海南卷，25A)(25A)() )。(2)(2)真核細(xì)胞染色體真核細(xì)胞染色體DNADNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期 ( (海南卷，海南卷，25D)(25D)() )。(3)(3)真核生物真核生物DNADNA分子復(fù)制過(guò)程需求解旋酶

17、分子復(fù)制過(guò)程需求解旋酶 ( (江蘇卷，江蘇卷，12C)(12C)() )。(4)DNA(4)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 ( (江蘇卷，江蘇卷，12B)(12B)() )。答案答案(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)調(diào)查調(diào)查DNA多起點(diǎn)復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制1(2021河北衡水月考河北衡水月考)如圖表示如圖表示DNA復(fù)制的過(guò)程，結(jié)合圖復(fù)制的過(guò)程，結(jié)合圖示判別，以下有關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是示判別，以下有關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 ()。ADNA復(fù)制過(guò)程中首先需求解旋酶破壞復(fù)制過(guò)程中首先需求解旋酶破壞DNA雙鏈之間雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開(kāi)的氫鍵，使兩條鏈解開(kāi)BDN

18、A分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反子鏈的方向相反C從圖示可知，從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時(shí)間復(fù)制所需的時(shí)間DDNA分子的復(fù)制需求分子的復(fù)制需求DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸銜接聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸銜接成成DNA片段片段解析從題圖中不能獲得解析從題圖中不能獲得DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)。分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)。答案答案C調(diào)查調(diào)查DNA復(fù)制過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系復(fù)制過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系2(2021山東理綜，山東理綜，5)假設(shè)一個(gè)雙鏈均被假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)志的噬菌

19、體標(biāo)志的噬菌體DNA由由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是個(gè)子代噬菌體。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 ()。A該過(guò)程至少需求該過(guò)程至少需求3105個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸B噬菌體增殖需求細(xì)菌提供模板、原料和酶等噬菌體增殖需求細(xì)菌提供模板、原料和酶等C含含32P與只含與只含31P的子代噬菌體的比例為的子代噬菌體的比例為1 49D該該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改動(dòng)發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改動(dòng)破題關(guān)鍵破

20、題關(guān)鍵解析此題主要調(diào)查了噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程的相關(guān)知識(shí)以及解析此題主要調(diào)查了噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程的相關(guān)知識(shí)以及DNADNA分子的有關(guān)計(jì)算。首先計(jì)算得出一個(gè)噬菌體分子的有關(guān)計(jì)算。首先計(jì)算得出一個(gè)噬菌體DNADNA中鳥(niǎo)嘌呤脫氧核中鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸占苷酸占30%30%，其數(shù)量是，其數(shù)量是5 0005 0002 230%30%3 0003 000個(gè)，由一個(gè)噬菌體個(gè)，由一個(gè)噬菌體增殖為增殖為100100個(gè)噬菌體，至少需求個(gè)噬菌體，至少需求3 0003 000(100(1001)1)2.972.97105105個(gè)個(gè)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，A A錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中，需求細(xì)錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)

21、菌的過(guò)程中，需求細(xì)菌提供原料、能量、酶等條件，但模板是由噬菌體提供的，菌提供原料、能量、酶等條件，但模板是由噬菌體提供的，B B錯(cuò)錯(cuò)誤；根據(jù)誤；根據(jù)DNADNA半保管復(fù)制的特點(diǎn)可知釋放出的半保管復(fù)制的特點(diǎn)可知釋放出的100100個(gè)子代噬菌體個(gè)子代噬菌體中含有中含有32P32P與只含與只含31P31P的子代噬菌體分別是的子代噬菌體分別是2 2個(gè)、個(gè)、9898個(gè)，比例為個(gè)，比例為149149，C C正確；由于密碼子的簡(jiǎn)并性等緣由，正確；由于密碼子的簡(jiǎn)并性等緣由，DNADNA發(fā)生突變，其發(fā)生突變，其控制的性狀不一定發(fā)生改動(dòng)，控制的性狀不一定發(fā)生改動(dòng)，D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案C C規(guī)律方法規(guī)律方法D

22、NADNA分子復(fù)制中相關(guān)計(jì)算分子復(fù)制中相關(guān)計(jì)算DNADNA分子復(fù)制為半保管復(fù)制，假設(shè)將一個(gè)被分子復(fù)制為半保管復(fù)制，假設(shè)將一個(gè)被15N15N標(biāo)志的標(biāo)志的DNADNA轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含14N14N的培育基中培育的培育基中培育( (復(fù)制復(fù)制) )假設(shè)干代，其結(jié)果分假設(shè)干代，其結(jié)果分析如下：析如下：(1)子代子代DNA分子數(shù)：分子數(shù)：2n個(gè)個(gè)無(wú)論復(fù)制多少次，含無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的的DNA分子一直是分子一直是2個(gè)。個(gè)。含含14N的有的有2n個(gè)，只含個(gè)，只含14N的有的有(2n2)個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是個(gè)，做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“含還是含還是“只含。只含。(2)子代子代DNA分子的總鏈數(shù)：分子的總鏈數(shù)：2n22n

23、1條條無(wú)論復(fù)制多少次，含無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的鏈一直是的鏈一直是2條。做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是條。做題時(shí)應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)還是分子數(shù)還是“鏈數(shù)。鏈數(shù)。含含14N的鏈數(shù)是的鏈數(shù)是(2n12)條。條。(3)耗費(fèi)的脫氧核苷酸數(shù)。耗費(fèi)的脫氧核苷酸數(shù)。假設(shè)一親代假設(shè)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(gè)，那么經(jīng)過(guò)個(gè)，那么經(jīng)過(guò)n次次復(fù)制需求耗費(fèi)游離的該脫氧核苷酸為復(fù)制需求耗費(fèi)游離的該脫氧核苷酸為m(2n1)個(gè)。個(gè)。假設(shè)進(jìn)展第假設(shè)進(jìn)展第n次復(fù)制，那么需耗費(fèi)該脫氧核苷酸數(shù)為次復(fù)制，那么需耗費(fèi)該脫氧核苷酸數(shù)為m2n1個(gè)。個(gè)。(2021濰坊濰坊3月模擬月模擬)一個(gè)雙鏈均被一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)志

24、的標(biāo)志的DNA由由5 000個(gè)個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占?jí)A基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含，將其置于只含31P的環(huán)境的環(huán)境中復(fù)制中復(fù)制3次。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是次。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 ()。A該該DNA分子中含有氫鍵的數(shù)目為分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3104個(gè)個(gè)B復(fù)制過(guò)程需求復(fù)制過(guò)程需求2.4104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C子代子代DNA分子中含分子中含32P的單鏈與含的單鏈與含31P的單鏈之比為的單鏈之比為1 7D子代子代DNA分子中含分子中含32P與只含與只含31P的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1 3對(duì)對(duì) 點(diǎn)點(diǎn) 強(qiáng)強(qiáng) 化化解析該解析該DNADNA分子中

25、分子中A AT T堿基對(duì)的數(shù)目為堿基對(duì)的數(shù)目為5 0005 0002 220%20%2 2 000000個(gè)，個(gè)，G GC C堿基對(duì)的數(shù)目為堿基對(duì)的數(shù)目為5 0005 0002 0002 0003 0003 000個(gè)，那個(gè)，那么該么該DNADNA分子中含有的氫鍵數(shù)目為分子中含有的氫鍵數(shù)目為2 0002 0002 23 0003 0003 31.31.3104104個(gè)；該復(fù)制過(guò)程需求的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為個(gè)；該復(fù)制過(guò)程需求的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(23(231)1)3 0003 00021 00021 000個(gè)；子代中含個(gè)；子代中含32 P32 P的單鏈與含的單鏈與含31P31P的單的單鏈之比為鏈之

26、比為2(232(232 22)2)1717；子代中含；子代中含32 P32 P與只含與只含31P31P的的DNADNA分子數(shù)之比為分子數(shù)之比為2(232(232)2)1313。答案答案B B探求探求DNA復(fù)制是半保管復(fù)制還是全保管復(fù)制，可用同位素復(fù)制是半保管復(fù)制還是全保管復(fù)制，可用同位素標(biāo)志技術(shù)和離心處置技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后標(biāo)志技術(shù)和離心處置技術(shù)，根據(jù)復(fù)制后DNA分子在試管中分子在試管中的位置即可確定復(fù)制方式。詳細(xì)過(guò)程及結(jié)果分析如下：的位置即可確定復(fù)制方式。詳細(xì)過(guò)程及結(jié)果分析如下：要要 點(diǎn)點(diǎn) 突突 破破實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11同位素示蹤法在探求同位素示蹤法在探求DNA復(fù)制方式中的運(yùn)用復(fù)制方式中的運(yùn)用(5年年

27、2考考) (2021上海卷，上海卷，2021北京卷北京卷) 1用放射性同位素標(biāo)志大腸桿菌用放射性同位素標(biāo)志大腸桿菌(1)假設(shè)用假設(shè)用14N標(biāo)志大腸桿菌標(biāo)志大腸桿菌(普通大腸桿菌無(wú)放射性普通大腸桿菌無(wú)放射性)，得，得到到14N/14N的的DNA分子，將該分子，將該DNA分子離心處置，離心后分子離心處置，離心后位于試管的上部，即輕帶位于試管的上部，即輕帶(如以下圖如以下圖1)。(2)假設(shè)用放射性同位素假設(shè)用放射性同位素15N標(biāo)志大腸桿菌，得到標(biāo)志大腸桿菌，得到15N/15N的的DNA分子，將該分子，將該DNA分子離心處置，離心后位于試管的分子離心處置，離心后位于試管的下部，即重帶下部，即重帶(如以

28、下圖如以下圖2)。(3)假設(shè)大腸桿菌的假設(shè)大腸桿菌的DNA分子中一條鏈被分子中一條鏈被14N標(biāo)志，另一條標(biāo)志，另一條鏈被鏈被15N標(biāo)志，離心處置后將會(huì)位于試管的中部，即中帶標(biāo)志，離心處置后將會(huì)位于試管的中部，即中帶(如以下圖如以下圖3)。2追蹤追蹤DNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式(1)將親代含將親代含14N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含15N的培育基上增殖的培育基上增殖一代。一代。(2)將親代含將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培育基上增殖的培育基上增殖一代。一代。(3)分別對(duì)上述培育得到的大腸桿菌離心處置。分別對(duì)上述培育得到的大腸桿菌離心處置。3結(jié)果分析結(jié)果分析(2)

29、假設(shè)假設(shè)DNA的復(fù)制方式為半保管復(fù)制，那么離心后出現(xiàn)如的復(fù)制方式為半保管復(fù)制，那么離心后出現(xiàn)如以下圖以下圖5所示，即全部為中帶。所示，即全部為中帶?！镜淅镜淅?】科學(xué)家在研討科學(xué)家在研討DNA分子復(fù)制方式時(shí)進(jìn)展了如下圖的實(shí)驗(yàn)分子復(fù)制方式時(shí)進(jìn)展了如下圖的實(shí)驗(yàn)研討研討(知培育用的細(xì)菌大約每知培育用的細(xì)菌大約每20 min分裂一次分裂一次)：典典 例例 透透 析析實(shí)驗(yàn)三：實(shí)驗(yàn)三：(1)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的作用是實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的作用是_。(2)從實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果從實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果C、D可以看出可以看出DNA分子復(fù)制分子復(fù)制_(是是/不是不是)半保管復(fù)制。半保管復(fù)制。(3)假照實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果都為假照實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果都為

30、E，那么可判別，那么可判別DNA分子的復(fù)制方分子的復(fù)制方式式_(是是/不是不是)半保管復(fù)制。半保管復(fù)制。(4)假設(shè)假設(shè)DNA分子的復(fù)制方式是半保管復(fù)制，與結(jié)果分子的復(fù)制方式是半保管復(fù)制，與結(jié)果D相比，相比，結(jié)果結(jié)果E密度帶的數(shù)量和位置密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強(qiáng)度，放射性強(qiáng)度不同的是不同的是_帶。帶。解析解析(1)(1)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二分別表示實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二分別表示14N14N和和15N15N標(biāo)志的標(biāo)志的DNADNA分子分子的離心結(jié)果，其作用是與后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果構(gòu)成對(duì)照。的離心結(jié)果，其作用是與后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果構(gòu)成對(duì)照。(2)(2)從從實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果C C、D D可以看出新構(gòu)成的可以看出新

31、構(gòu)成的DNADNA分子中有的保管了分子中有的保管了原來(lái)原來(lái)DNADNA分子分子(15N/15N)(15N/15N)中的一條鏈，可見(jiàn)中的一條鏈，可見(jiàn)DNADNA分子復(fù)制具有分子復(fù)制具有半保管復(fù)制的特點(diǎn)。半保管復(fù)制的特點(diǎn)。(3)(3)結(jié)果闡明原來(lái)被結(jié)果闡明原來(lái)被15N15N標(biāo)志的標(biāo)志的DNADNA分子分子的兩條鏈沒(méi)有分開(kāi)。因此不是半保管復(fù)制。的兩條鏈沒(méi)有分開(kāi)。因此不是半保管復(fù)制。(4)(4)假設(shè)原有假設(shè)原有DNADNA分子數(shù)目為分子數(shù)目為n n，結(jié)果，結(jié)果D D和結(jié)果和結(jié)果E E都有都有2n2n個(gè)個(gè)DNADNA分子為分子為15N/14N15N/14N，結(jié)果結(jié)果D D有有2n2n個(gè)個(gè)DNADNA分子

32、為分子為14N/14N14N/14N，結(jié)果，結(jié)果E E有有6n6n個(gè)個(gè)DNADNA分子為分子為14N/14N14N/14N，所以與結(jié)果，所以與結(jié)果D D相比，結(jié)果相比，結(jié)果E E密度帶的數(shù)量和位置沒(méi)密度帶的數(shù)量和位置沒(méi)有變化，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是輕帶。有變化，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是輕帶。答案答案(1)(1)對(duì)照作用對(duì)照作用(2)(2)是是(3)(3)不是不是(4)(4)沒(méi)有變化輕沒(méi)有變化輕歸納小結(jié)歸納小結(jié)解答此類問(wèn)題要先明確解答此類問(wèn)題要先明確DNADNA全保管復(fù)制和半保管復(fù)制的區(qū)全保管復(fù)制和半保管復(fù)制的區(qū)別，再利用逆推法，即假設(shè)為全保管復(fù)制或半保管復(fù)制，別，再利用逆推法，即假設(shè)為全保管復(fù)制

33、或半保管復(fù)制，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正推出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正推出DNADNA復(fù)制方式。復(fù)制方式。【典例【典例2】取取1個(gè)含有個(gè)含有1對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，用對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，用15N標(biāo)志細(xì)胞標(biāo)志細(xì)胞核中的核中的DNA，然后放在含，然后放在含14N的培育基中培育，讓其延的培育基中培育，讓其延續(xù)進(jìn)展兩次有絲分裂，構(gòu)成續(xù)進(jìn)展兩次有絲分裂，構(gòu)成4個(gè)細(xì)胞，這個(gè)細(xì)胞，這4個(gè)細(xì)胞中含個(gè)細(xì)胞中含15N的細(xì)胞個(gè)數(shù)能夠是的細(xì)胞個(gè)數(shù)能夠是 ()。A2 B3 C4 D前三項(xiàng)都對(duì)前三項(xiàng)都對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)信息解讀信息解讀含含15N的的DNA作模板作模板，原料是含原料是含14N的脫氧核苷的脫氧核苷酸酸，合成的子鏈中含合成的子鏈中含14N該精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂該精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，不要誤認(rèn)精原，不要誤認(rèn)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂；且細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂；且DNA分子復(fù)制分子復(fù)制2次次，會(huì)會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生15|14、14|14兩種兩種DNA分子分子所求的是含所求的是含15N的細(xì)胞個(gè)數(shù)的細(xì)胞個(gè)數(shù)，而不是而不是DNA分子分子個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)解析解析答案答案D D常見(jiàn)失分探因常見(jiàn)失分探因(1)因受思想定勢(shì)影響，誤以為該過(guò)程進(jìn)展的是減數(shù)分裂或因受思想定勢(shì)影響，誤以為該過(guò)程進(jìn)展的是減數(shù)分裂或求含求含15N的的DNA分子數(shù)。分子數(shù)。(2