生物學(xué)案：例題與探究第四章第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精典題精講例1DNA分子的一條單鏈中，（A+G）/(T+C)=04，則互補(bǔ)鏈中和整個(gè)DNA分子中該比值別是……()A.0.4和0。6C。0.4和0.4 D.0.6和1.0思路解析：根據(jù)題意可知,已知鏈中（A+G）/（T+C）=04,因兩條鏈的堿基互補(bǔ)，則未知鏈中A+G等于已知鏈中的T+C，未知鏈中的T+C等于已知鏈中的A+G，故未知鏈中的（A+G）/(T+C）等于已知鏈中的(T+C）/（A+G）=1／04＝2.5，在整個(gè)DNA分子中該比值為1。答案：B綠色通道：兩條互補(bǔ)的鏈中（A+G）/(T+C）的比值互為倒數(shù)，在整個(gè)分子中該比值為1，不僅如此，（A+C)/（T+G）的比值也為1。變式訓(xùn)練1在一段DNA片段中，有腺嘌呤m個(gè)，占該區(qū)段全部堿基的比例為n,則()A.n≤0。5B。n≥0。5C。胞嘧啶為n（1/2m―1）D。胞嘧啶為n（1/2n―1)思路解析：該區(qū)段全部堿基為m/n，胞嘧啶所占比例為1/2―n,所以胞嘧啶為m（1/2n―1），無(wú)正確選項(xiàng)，但是可以知道當(dāng)n=0。5時(shí)，該片段只有兩種堿基,理論上是可以的，但是n>0.5時(shí)，就不符合題意了。答案：A變式訓(xùn)練2現(xiàn)有一待測(cè)核酸樣品，經(jīng)檢測(cè)后，對(duì)堿基個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到下列結(jié)果(A＋T）／(G＋C)＝1,（A＋G）／(T＋C）＝1，根據(jù)此結(jié)果，該樣品（）A.無(wú)法被確定是脫氧核糖核酸還是核糖核酸B?？杀淮_定為雙鏈DNAC.無(wú)法被確定是單鏈DNA還是雙鏈DNAD。可被確定為單鏈DNA思路解析：因?yàn)楹袎A基T，可以確定為DNA，但是單鏈和雙鏈都可以出現(xiàn)上述比例.答案:C例2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)制三次，則含15N的DNA分子個(gè)數(shù)為（)A。2 B。4C。6 D。8思路解析：DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制，每復(fù)制一次得到2個(gè)新的DNA分子，其中一條鏈來自原來的DNA分子，稱母鏈或模板鏈、舊鏈，另一條鏈稱子鏈或新鏈，新鏈合成的原料來自于細(xì)胞核內(nèi)游離的脫氧核苷酸,與母鏈互補(bǔ)。復(fù)制三次后含15N的DNA有2條，含14N的DNA有23=8條，雙鏈均為14N的DNA有23-2=6條。答案:A綠色通道：此題考查了DNA分子的組成元素及半保留復(fù)制的相關(guān)計(jì)算。若原來只有一個(gè)分子，不管DNA分子復(fù)制多少次，含有母本鏈的DNA分子始終只有兩個(gè)。設(shè)原有DNA分子m個(gè)，連續(xù)復(fù)制n次，則含有母鏈的DNA分子占總數(shù)的比例為m/2n-1。變式訓(xùn)練3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)制三次，則含15N的DNA單鏈占DNA單鏈總數(shù)的比例為（）A.1/2B.1/4C。1/6D.1/8思路解析:含15N的DNA單鏈（2條)占DNA單鏈總數(shù)（2×23）的比例為1/8。答案:D變式訓(xùn)練4分析一個(gè)DNA分子時(shí)，發(fā)現(xiàn)30％的脫氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知，該DNA分子中一條鏈上鳥嘌呤的含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的…（）A。20%B.30％C。40％D.70％思路解析:腺嘌呤占30%，則胸腺嘧啶也占30%，則胞嘧啶和鳥嘌呤占40%，當(dāng)鳥嘌呤全部只位于其中一條鏈上時(shí)，所占比例最大為40%。答案：C例3DNA分子中有100個(gè)堿基對(duì)，其中有40個(gè)腺嘌呤,如果該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次，參與到DNA分子的復(fù)制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有()A.40個(gè)B。80個(gè)C。120個(gè)D。180個(gè)思路解析：胞嘧啶與鳥嘌呤相配對(duì)，原DNA分子中共有鳥嘌呤=（100×2-40×2)/2=60個(gè).解法一：第1次復(fù)制的2個(gè)DNA分子,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60個(gè)，第2次復(fù)制的4個(gè)DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為2×60=120個(gè)，連續(xù)復(fù)制2次，參與到DNA分子中復(fù)制的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有60+120=180個(gè)。解法二：復(fù)制2次共得DNA分子4個(gè)，新增加3個(gè)DNA分子,需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為3×60=180個(gè)。答案：D綠色通道:本題的規(guī)律性很強(qiáng)，要求學(xué)生認(rèn)真分析總結(jié)，若原DNA分子的某一堿基數(shù)為n,復(fù)制m次，則需要游離的該堿基核苷酸數(shù)為:n×（2m變式訓(xùn)練5DNA分子中有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占30％，參與到該DNA分子的第五次復(fù)制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有（)A.180個(gè)B.160個(gè)C.640個(gè)D。1280個(gè)思路解析：據(jù)題意每個(gè)DNA分子中胞嘧啶脫氧核苷酸有200×20%=40個(gè)，第五次復(fù)制DNA分子數(shù)由16個(gè)變?yōu)?2個(gè)，其中增加了16個(gè)DNA分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為640個(gè)。答案：C變式訓(xùn)練6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)制三次，則含14N的DNA分子個(gè)數(shù)為…（）A。2B。4C。6D。8思路解析:所有的DNA分子均含14N.答案：D變式訓(xùn)練7某DNA分子有2000個(gè)脫氧核苷酸,已知它的一條單鏈上堿基:A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,若該分子復(fù)制一次，則需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是…(）A。200個(gè)B.300個(gè)C.400個(gè)D.800個(gè)思路解析：據(jù)題意該DNA分子腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為2000×20%=400個(gè)，復(fù)制一次增加一個(gè)DNA分子。答案:C問題探究問題：通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，DNA分子結(jié)構(gòu)有哪些特性?導(dǎo)思：DNA分子是雙螺旋空間結(jié)構(gòu),堿基對(duì)的排列順序可以千變?nèi)f化，特定的DNA分子中都存在特定的堿基對(duì)排列順序，因此可以從穩(wěn)定性、多樣性和特異性三個(gè)方面來分析DNA分子結(jié)構(gòu)的特性.探究：（1）穩(wěn)定性:是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性。與這種穩(wěn)定性有關(guān)的因素主要有以下幾點(diǎn)：①DNA分子由兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),其雙螺旋結(jié)構(gòu)就是穩(wěn)定性的原因之一.②DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變.③DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中間為堿基對(duì)，堿基之間形成氫鍵，從而維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。④DNA分子兩條鏈間對(duì)應(yīng)堿基嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行配對(duì).⑤每個(gè)特定的DNA分子中，堿基對(duì)的數(shù)量和排列順序穩(wěn)定不變。（2）多樣性：盡管組成DNA分子的堿基只有4種，而且四種堿基的配對(duì)方式只有兩種,但是堿基對(duì)的排