1、一、DNA分子的结构判断正误 1DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()2DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连 接而成的。()3两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()4DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，G C。()二、DNA分子的复制填表 时间 间期和间期 场所 主要发生在中 条件 模板：原料：游离的4种 能量：酶：等 原则 碱基互补配对原则 有丝分裂的 减数第一次分裂 细胞核 DNA的两条链 脱氧核苷酸 ATP 解旋酶、DNA聚合酶 过程 解旋合成子链形成子代DNA分子 特点 复制 结果 1个DNA分子2个子代DNA分子 意义 确保了亲子代之间的
2、连续性 互补 边解旋边复制 半保留 遗传信息 三、基因是有遗传效应的DNA片段判断正误 1构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()2基因是有遗传效应的DNA片段。()3不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排 列顺序不同。()4DNA的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。()1结构层次 (1)五种元素：C、H、O、N、P。(2)四种碱基：A、T、G、C，相对应四种脱氧核苷酸。(3)三种物质：磷酸、脱氧核糖、碱基。(4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。(5)一种结构：规则的双螺旋结构。2空间结构分析 分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则
3、盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行动态变化 相对稳定碱基比率和碱基序列可变模型图解3结构特点(1)稳定性：DNA 中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：DNA 分子中碱基对排列顺序多种多样。(3)特异性：每种 DNA 有别于其他 DNA 的特定的碱基排列顺序。1DNA分子中的有关数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含 氮碱基数1111。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3 个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个
4、游离的磷酸基，因此 DNA分子中含有2个游离的磷酸基。2DNA 碱基的计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即 AGTC(2)在双链 DNA 分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相等。设在双链 DNA 分子中的一条链上 A1T1n%，因为 A1T2，A2T1，则：A1T1A2T2n%。所以 ATA1A2T1T2n%n%2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(3)双链 DNA 分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链 DNA 分子中，一条链上：A1G1T1C1m，则：A1G1T1C1T2C2A2G2m，互补链上A2G2T2C21m
5、。简记为：“DNA 两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为 1。”1如图为DNA分子的结构示意，对该图的正确描述是()A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B构成胞嘧啶脱氧核苷酸 C当DNA复制时，DNA连接酶催化的形成 DDNA分子中依次代表A、G、C、T 解析：结构图中分别表示磷酸、脱氧核糖、碱基。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的基本骨架，图中不是同一个脱氧核苷酸分子的成分，其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是氢键，在DNA复制时，当DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成。根据碱基互补配对原则，DNA分子中依次代表A、G、C、T
6、。答案：D 2一个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%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的 ()A28%B24%C14%D44%解析：已知 A1G1(AGTC)24%，A1140%G1，所以 G110%(AGTC)，则 A114%(AGTC)，又由于A1T2，A2T2C2G212(ATGC)，所以 T228%(A2T2G2C2)。答案：A 1有关 DNA 复制的几个问题(1)复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行 DNA 复制。(2)外界条件对 DNA 复制的影响：在 DNA 复制
7、的过程中，需要酶的催化和 ATP 供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响 DNA 的复制。(3)DNA 复制的准确性一般情况下，DNA 能准确地进行复制。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。(4)DNA 的半保留复制特点：新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条链(模板链)。2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 1DNA 复制中的相关计算 DNA 的复制为半保留复制，一个 DNA 分子复制 n 次，则有(1)子代 DNA 分子数为：2n 个含有亲代链的DNA分子数为：2个不含有亲代链的DNA分子数为
8、2n2个(2)子代脱氧核苷酸链数为：2n1 条亲代脱氧核苷酸链为：2条新合成的脱氧核苷酸链为：2n12条(3)消耗的脱氧核苷酸数 若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m(2n1)个。复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。2核酸种类的判断方法(1)若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。(2)若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射 性同位素标记T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。(3)若含T，AT或嘌呤嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA 分子中AT，
9、GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(4)若嘌呤嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可 能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA。特别提醒 对真核细胞而言，染色体是基因的主要载体，因线粒体、叶绿体中也含有基因。无论DNA分子复制几次，母链只有两条，含母链的DNA分 子只有两个。3下列关于基因、遗传信息的描述，错误的是 ()A基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要 载体 B遗传信息可以通过DNA复制传递给后代 C互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量 D遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序 解析：基因是具有遗传效应的DNA片段，是控制
10、生物性状的结构和功能单位。基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。等位基因是通过基因突变产生的，所以互为等位基因的两个基因不一定具有相同的碱基数量。答案：C 4用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60 个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是 ()A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA分子占7/8 C消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D产生了16个DNA分子 解析：由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，
11、该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。答案：B 命题角度DNA的结构与复制(1)从近几年高考试题来看，主要考查以下几个方面：DNA分子的复制过程、特点及相关计算，如2010年上海卷T40，北京理综T30,2009年江苏T12。DNA复制与基因突变和细胞分裂相结合，如2010年山东卷T7,2008年江苏卷T9。(2)在以往高考试题中，综合考查DNA结构、复制及碱基互补 配对的题目较少，但在各地的模拟题中此类问题却被常常涉及，在复习中应引起足够重视。如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结
12、构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是 ()A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上 B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32 CDNA解旋酶只作于部位，限制性核酸内切酶只作用于 部位 D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子 占1/8 解析 真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%(AT)60%，故该基因中(CG)/(AT)32该基因一条核苷酸链中(CG)/(AT)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)，而限制性核酸内切酶以及DNA
13、连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/231/4。答案 B 本讲实验DNA复制方式的实验探究 关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。1实验材料：大肠杆菌。2实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。3实验假设：DNA以半保留的方式复制。4实验过程：(见图)(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA 双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取D
14、NA(间隔的时间为大肠 杆菌繁殖一代所需时间)。(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。5实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)(2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的 子代双链DNA(15N/14N)(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链 DNA(14N/14N)。6实验结果：与预期的相符。DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a在氮源
15、为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)。b在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。c将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N/14N)相比，子代能分辨出两条DNA带：一条_带和一条_带，则可以排除_ _。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA密 度鉴定：若子代可以分出_和_，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；
16、如果子代不能分出_密度两条带，则排除_，同时确定为_。解析 从题目中的图示可知，深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子，一个是两条子链形成的子代DNA分子；半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。答案(1)轻(14N/14N)重(15N/15N)半保留复制和分散复制(2)全保留复制 半保留复制或分散复制(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散
17、复制 1(2010山东高考)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱 氧核苷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 解析：蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，D
18、NA分子一半含放射性，一半不含放射性。答案：B 2(2010上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 ()AG的含量为30%BU的含量为30%C嘌呤含量为50%D嘧啶含量为40%解析：根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。答案：C 3(2009江苏高考)下图为真核生物染色体上DNA分子复制 过程示意图，有关叙述错误的是 ()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D真核生物的这种复制方式提高了复制速
19、率 解析：据图可知，DNA在复制时给出多个复制起点，但不是从多个起点同时开始的，这样可以提高复制速率，而且复制是边解旋边复制当然需要解旋酶。答案：A 4(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用 同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别 1组 2组 3组 4组 培养液中 唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子代 B的子代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带
20、(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。解析：经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。答案：(1)多 15N/15NH4Cl(2)3 1 2 半保留复制(3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N