高考一輪DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制

第二十一課時(shí)第2～4節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)2.DNA分子的復(fù)制3.基因的概念沃森和克里克

4種脫氧核苷酸

DNA的基本單位——脫氧核苷酸

鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類A腺嘌呤脫氧核苷酸GCT沃森和克里克

4種脫氧核苷酸

胸腺嘧啶(T)

鳥(niǎo)嘌呤(G)的量

反向平行

磷酸

脫氧核糖

基本骨架

堿基對(duì)

A與T，C與G

DNA的平面結(jié)構(gòu)：兩條長(zhǎng)鏈↑氫鍵磷酸二酯鍵→DNA的空間結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)磷酸和脫氧核糖在外側(cè)交替連結(jié)構(gòu)成基本骨架。(2)兩鏈反向平行。(3)兩鏈之間靠氫鍵連接。DNA分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)記為5種元素，4種堿基(脫氧核苷酸)，3種小分子，2條長(zhǎng)鏈，1個(gè)雙螺旋。1.如圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，下列表述不正確的是（） A.能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a和b B.圖中與每個(gè)五碳糖直接相連的堿基有1個(gè) C.各核苷酸之間是通過(guò)化學(xué)鍵③連接起來(lái)的 D.若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T考點(diǎn)演練A2.下面關(guān)于

DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）

A．DNA分子的任一條鏈中A＝T，G＝C B．每個(gè)堿基分子上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)脫氧核糖 C．每個(gè)磷酸分子都直接和兩個(gè)脫氧核糖相連 D．DNA分子兩條鏈上的A與T通過(guò)氫鍵連接

D考點(diǎn)演練拓展提升DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1．含有2000個(gè)堿基的DNA，每條鏈上的堿基排列方式有（）A．42000

個(gè)C．22000

個(gè)

B．41000

個(gè)D．21000

個(gè)考點(diǎn)演練B2．由120對(duì)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）A．4120C．460B．1204

D．604A①雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%,且不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1．

(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1∵A=T，C=G∴A+G=T+C=A+C=T+G=50%DNA分子中堿基數(shù)量計(jì)算的規(guī)律②雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。即兩不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù).T1+C1=nA1+G1A2+G2T2+C2=1n拓展提升DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)的有關(guān)計(jì)算④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的百分比。A+TA+T+G+C=A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1+G1+C1A1+T1=m%m%m%③雙鏈DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一條鏈的A+T/G+C。A1+T1G1+C1=n=nA+TG+C=nA2+T2G2+C2“補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA雙鏈

⑤一種堿基在兩條鏈中所占的比例等于這種堿基在每條單鏈中所占的比例之和的一半。例1：某雙鏈DNA分子中，A占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的27%，其中一條鏈上A占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上A占其所在鏈堿基總數(shù)的百分含量。32%對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練例2：某雙鏈DNA分子中，A占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的27%，其中一條鏈上A占該鏈堿基總數(shù)的22%。求另一條鏈上A占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的百分含量。16%例3：某雙鏈DNA分子中，A占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的27%，其中一條鏈上A占?jí)A基總數(shù)的22%。求另一條鏈上A占DNA堿基總數(shù)的百分含量。5%1.從某種生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例是鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，又知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤，問(wèn)與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的（）A．26%B．24%C．14%D．11%考點(diǎn)演練A2.某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的34%，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的28%，那么對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的C占?jí)A基總數(shù)的比例是()D考點(diǎn)演練A.38%B.28%C.14%D.19%3．(2010·上海高考，4)細(xì)胞內(nèi)某一DNA片段中有30%的堿基為A，則該片段中(

)A．G的含量為30%B．U的含量為30%C．嘌呤含量為50%D．嘧啶含量為40%考點(diǎn)演練C【典例精析】【例1】(2013上海)在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C，6個(gè)G，3個(gè)A，7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則()A．能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸B．所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì)C．能搭建出410種不同的DNA分子模型D．能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段D親代DNA的兩條鏈

有絲分裂的間期

減數(shù)第一次分裂的間

染色體

解旋酶

解開(kāi)的每一條鏈

DNA聚合酶

游離的4種脫氧核苷酸

堿基互補(bǔ)配對(duì)

兩個(gè)

模板、原料、能量和酶

DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)

堿基互補(bǔ)配對(duì)

遺傳信息

遺傳信息1．(2009·江蘇高考)下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C．真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率A考點(diǎn)演練對(duì)DNA復(fù)制的早期推測(cè)1、半保留復(fù)制2、全保留復(fù)制3、分散復(fù)制選修考點(diǎn)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)15N培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌若干代提取DNA,離心15N/15N-DNA重帶轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中第一代第二代提取DNA,離心提取DNA,離心細(xì)胞分裂一次細(xì)胞分裂兩次15N/14N-DNA中帶輕帶14N/14N-DNA15N14N15N15NDNA15N/14N-DNA中帶結(jié)論：DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制選修考點(diǎn)1.生物體中DNA分子復(fù)制的具體場(chǎng)所有哪些？2．若復(fù)制出錯(cuò)，會(huì)產(chǎn)生什么影響？

發(fā)生基因突變。要點(diǎn)歸納

DNA復(fù)制過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算1．DNA分子為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有:(1)DNA分子數(shù)

①子代DNA分子數(shù)＝2n個(gè)

②含有親代DNA鏈的子代DNA分子＝2個(gè)

③不含親代鏈的子代DNA分子＝(2n－2)個(gè)(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)

①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條

③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條拓展提升

(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)n次復(fù)制需消耗游離的該種脫氧核苷酸m×(2n－1)個(gè)。若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，在第n次復(fù)制時(shí)需消耗游離的該種脫氧核苷酸m×2n－1個(gè)。

拓展提升2．若已知某一條全部N原子被15N標(biāo)記的DNA分子(1代)，轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，其結(jié)果分析如下表：世代DNA分子的特點(diǎn)DNA中脫氧核苷酸的特點(diǎn)分子總數(shù)細(xì)胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈總數(shù)不同脫氧核苷酸占全部鏈之比只含15N的分子含15N、含14N的雜種分子只含14N的分子含15N的鏈含14N的鏈11全在下部10021022全在中部01041/21/234?中部，?上部01/21/281/43/448?中部，?上部01/43/4161/87/8n+12n?中部，?上部02/2n1-2/2n2n+11/2n1-1/2n拓展提升1．(2010·山東高考)蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是 (

)A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記考點(diǎn)演練B2.用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果不可能是() A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8 C.復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子

B考點(diǎn)演練3.如果將含有一對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的兩個(gè)DNA分子都用15N標(biāo)記，并只供給精原細(xì)胞含14N的原料，則該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精子中，含15N、14N標(biāo)記的DNA分子的精子所占比例依次為（） A.100%、0 B.50%、50% C.50%、100%

D.100%、100%

考點(diǎn)演練D

4.用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是(

)A．中期20和20、后期40和20B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10D．中期20和10、后期40和10A考點(diǎn)演練5.已知某DNA分子含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4；該DNA分子連續(xù)復(fù)制3次后，共需要從周圍環(huán)境中吸收多少個(gè)含G的脫氧核苷酸() A.2100

B.4200C.4800

D.2800

B考點(diǎn)演練6.某DNA分子中含有1000個(gè)堿基對(duì)（P元素只含32P）。若將DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復(fù)制兩次，則子代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均比原來(lái)() A.減少1500 B.增加1500 C.增加1000 D.減少1000

考點(diǎn)演練A7.在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤占?jí)A基總數(shù)的(

)A．24%

B．22% C．26% D．23%考點(diǎn)演練A

8.某一個(gè)DNA分子的堿基總數(shù)中，腺嘌呤為200個(gè)，復(fù)制數(shù)次后，消耗了周圍環(huán)境中含有腺嘌呤的脫氧核甘酸3000個(gè)，問(wèn)該DNA分子復(fù)制了幾次(是第幾代)(

)A．三次(第三代)

B．四次(第四代)C．三次(第四代) D．四次(第五代)考點(diǎn)演練D【典例精析】【例2】將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則后代中含有15N的單鏈占全部DNA單鏈的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是()A．1/2n，1/2nB．1/2n，1/2n－1C．1/2n，1/2n＋1D．1/2n－1，1/2nB【例3】一個(gè)DNA分子的α鏈上，腺嘌呤是鳥(niǎo)嘌呤的1.4倍，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%。在這個(gè)DNA分子的β鏈上，胸腺嘧啶與腺嘌呤之和占該鏈堿基數(shù)目的56%，那么，α鏈上胞嘧啶的數(shù)目占該鏈堿基數(shù)目的()A．44%B．28%C．24%D．13.34%C

核酸種類的判斷方法(1)若有核糖，一定為RNA；若有脫氧核糖，一定為DNA。(2)若含T，一定為DNA；若含U，一定為RNA。所以用放射性同位素標(biāo)記T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可認(rèn)為進(jìn)行了DNA的合成；若大量利用U，可認(rèn)為進(jìn)行了RNA的合成。拓展提升(3)若含T，A≠T或嘌呤≠嘧啶，則為單鏈DNA。因?yàn)殡p鏈DNA分子中A＝T，G＝C，嘌呤(A＋G)＝嘧啶(T＋C)。(4)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。但若是細(xì)胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，則可能既有雙鏈DNA又有RNA。拓展提升1.一段多核苷酸鏈中的堿基組成為：35％的A、20％的C、35％的G、10％的T。它是一段()A．雙鏈DNA

B．單鏈DNA

C．雙鏈RNA

D．單鏈RNAB考點(diǎn)演練許多

小于

下圖中a～d表示果蠅X染色體上的幾個(gè)基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)終止子原核基因編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子終止子真核基因許多

小于

遺傳效應(yīng)

4種堿基的排列順序

多樣性和特異性

1．從結(jié)構(gòu)上看

(1)基因與DNA結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的序列。

(2)每個(gè)基因的脫氧核苷酸數(shù)目及排列順序是特定的。

(3)不同的基因，區(qū)別在于堿基數(shù)目及排列順序不同。

(4)基因中堿基對(duì)的排列順序代表遺傳信息?；蚋拍畹睦斫鈿w納升華

2．從功能上看：基因具有遺傳效應(yīng)，即基因能控制生物性