必修二2-2DNA分子的结构、复制及基因是

1-第2讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)基因的概念(Ⅱ)DNA分子的复制(Ⅱ)知识点一DNA分子的结构知识点二DNA分子的复制沃森和克里克提出了遗传物质自我复制的假说|半保留复制：子代DNA＝母链＋子链的原因|⑲能够使复制准确无误地进行知识点三基因是有遗传效应的DNA片段2-(3)DNA分子中存在不是基因的片段基因是控制生物性状的结构单位和功能单位A元素碱对应四种脱氧核苷酸碱基质长链脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式)判一判A3．DNA复制的场所不只是细胞核()。3-NA6．有遗传效应的片段只有DNA片段()。①磷酸②脱氧核糖③脱氧核苷酸④脱氧核苷酸链⑤双螺旋⑥2⑦3⑧碱基互补配对⑨碱基互补配对○10双螺旋结构⑪间期⑫减数第一次分裂前⑬DNA分子的两条链⑭4种游离的脱氧核苷酸⑮解旋酶、DNA聚合酶⑯2个⑰边解旋边复制⑱双螺旋DNA分子的结构、特性及基因的本质OH与下一个脱氧核苷酸的磷酸脱水聚合形成磷酸二酯键相连接，如图。4-(4)碱基对之间的氢键((1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。DNAn4n种，其中n代表碱基对数。(3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。二、碱基互补配对原则及相关计算(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。DNA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。AT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。A＋GT＋C设双链DNAT＋C11A＋GT＋CA＋G1T＋CA＋GT＋Cm则：11＝22T＋CA＋GT＋Cm112222简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。”DNADNA分子中的其他数量关系A基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因系氧核苷酸基因与DNA关基因与脱5-基因与基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，并不与蛋白质一本考点高考命题多以选择题形式出现，考查概念、特点等基础知识较常见，试题难度小，命DNA，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中碱基总数的()。破题关键解析化公式|C＋G＝C1＋G1＝46%总链单链若计算信使RNA中鸟嘌呤所占比例，应该先计算DNA分子的模板链中C所占比例。根据规C6-答案A————单双链转化公式的推导：本题可直接应用(1)公式推导(结合下图)：ATT＝A2A＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，↑↑↑单链1的比值单链2的比值双链DNA的比值简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。DNAA＋C(3)一条链中T＋G＝0.4，互补链中的此值是多少？解析本题通过DNA分子中的碱基组成及其比例，考查碱基互补配对原则，正确理解DNA分子中的碱基配对原则是正确解题的关键。条链而言，某种碱基的最大值就是该对碱基所占的比例，因此，C最多时占该链的60%。A＋C(3)由“双链DNA分子中，一条链中的与另一条链中的该比值互为倒数”可知：其互补T＋G0.4C＋G7-2.5(4)0.4(5)1.5PDNADNA复制的研究方法、过程和条件2．DNA复制的过程(认真分析下面两幅图)及意义【要点阐释】真核细真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核、细胞质(细胞质基质)4种游离的脱氧核苷酸①半保留复制；②边解旋边复制DNA复制的场所模板DNA复制的条件酶DNA复制的特点8-DNA复制的意义DNA复制的意义供了原始的选择材料(1)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成的子链碱基序列完全相同。RDNADNADNA分子数总是2个，含21占子代DNA总数的2n＝2n－1；亲代DNA分子母链两条，占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的21ana脱氧核苷酸在本考点是高考重点考查的内容之一。从高考试题来看，考查DNA的复制主要涉及DNA复制DNA他生理过程(如转录、翻译等)的区别等。下列叙述正确的是()。B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等A破题关键9-解析本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及DNA分子的有关计算。首先计算A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，需要细菌提供原料、能量、酶等条件，但模板是由噬菌体提供的，B错误；根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与D答案C(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核10-苷酸链的片段。复制4次，产生16个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，含14N的答案(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)易错点1计算时，乱套公式而出错点拨DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各种计算公式是有前提条件的，其前提条G＝C，若出现A≠T或G≠C可肯定不是双链DNA。②若出现“嘌呤≠嘧啶”则可肯定不是双链DNA分子，可能为“RNA”、“单链DNA”或“DNA＋RNA”。易错点2DNA复制结合有丝(减数)分裂时对染色体(单体)的分配去向往往纠缠不清。参见纠解析双链DNA分子中A＝T，G＝C，排除A、C选项；单链中的碱基A、T与互补链中的答案B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()。11-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继续探究：根据题意，如果让其在不含放射性标记的培养基中继续分裂至后期，则其染色体解析(1)DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图：答案B继续探究答案：继续分裂至后期时24条染色体应有12条带有放射性，子细胞中含放射性的染色体则为0~12条。DNA复制方式的探究探究DNA复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复DNA位置即可确定复制方式。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(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。12-NDNA5N/15N)。本考点全国新课标卷命题频率低，但并不意味着本考点不重要，一旦命题往往是探究类综合性大题，或者借用同位素标记方法与有丝分裂、减数分裂结合而命题。科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次)：13-A(4)如果DNA分子的复制方式是半保留复制，某次实验的结果中，结果C比以往实验结果所(5)如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置解析(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA分子的离心结果，其作用是与后面DNANN的一条链，可见DNA分子复制具有半保留复制的特点。(3)结果F表NDNA分子的两条链没有分开。(4)“中带”为15N/14N，“中带”略宽，比，结果E密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。照(2)是(3)不是(4)15N(5)没有变化轻然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①~⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()。ADNAB子二代DNA应为①14-NN；子三代DNA应为中(14N/15N)、轻(14N/14N)，即图③，而不是全轻答案CDNADNA分子的结构、基因的本质的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()。解析此题考查DNA结构的相关知识。在DNA双螺旋结构中，碱基A与T、G与C分别形成碱基对，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T′表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子：①②③④DNA加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T′)，可能会在①②③④位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段，故可形成5种DNA分子。答案DD．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数误；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五种元素组成，B项错误；T2噬菌体遗传物质为DNA，故其遗传信息也储存在DNA中，C项错误；双链DNA嘌呤总和嘧啶碱基互补配对，答案D15-DNADNA的复制及实验探究甲组：培养液＋Y细胞＋3H－TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)＋生理盐水乙组：培养液＋Y细胞＋3H－TdR＋X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。实验目的：(2)预测实验结果及结论：(3)实验中采用3H－TdR的原因：解析(1)该实验的变量为某物质(X)的有无，因变量为细胞内的放射性强度的大小。3H－TdRDNA分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。(2)X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响可能是促进、抑制或无任何作用。如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增DNA无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)碱基T为DNA特有碱基，若用3H－TdR来培养细胞，则可知细胞的放射性来自于细胞内新合成的DNA。CRD越高，证明细胞增殖速度越快。与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，(3)3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况16-A级基础演练A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定DDNA解析DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖连接。答案BRNARNA新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该()。A．分析碱基类型，确定碱基比例B．分析蛋白质的氨基酸组成，确定五碳糖类型C．分析碱基类型，确定五碳糖类型D．分析蛋白质的氨基酸组成，确定碱基类型解析DNA的碱基组成是A、T、G、C，RNA的碱基组成是A、U、G、C；含T的一定是答案A3．(新题快递)从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是()。A．碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性B．碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性解析β-珠蛋白基因碱基对的排列顺序，是β-珠蛋白所特有的。任意改变碱基的排列顺序后，合成的就不一定是β-珠蛋白。答案D法，不正确的是()。A．基因一定位于染色体上-B．基因在染色体上呈线性排列C．四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，故A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，故B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，因此基因又具有特异性，故C正确；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNAD答案AA．R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D．每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变解析R基因中的全部脱氧核苷酸序列不一定都能编码蛋白质，如非编码区和内含子不能编码苷酸；由于密码子具有简并性，基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变。答案BAA．DNA复制时，严格遵循A－U、C－G的碱基互补配对原则B．DNA复制时，两条脱氧核糖核苷酸链均可作为模板D．脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链解析DNA复制时，严格遵循A－T、C－G的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用链。18-答案B7．下图表示DNA复制的过程，结合图示下列有关叙述不正确的是()。A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反解析虽然DNA具有多起点复制的特点，但图中所示每条链只沿一个起点在复制。答案C8．(易错题)从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如A＋TA＋G下：G＋C＝1，T＋C＝1。据此结果，可判断该样品()。A．确定是双链DNAB．确定是单链DNAC．无法确定单双链D．只存在于细胞核中解析核酸内含有“T”，说明该核酸是DNA，DNA主要存在于细胞核中，细胞质中也有少量答案C(1)组成DNA的基本单位(3)图中8示意的在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为是是19-(5)上述DNA分子彻底水解得到的产物是()。A．脱氧核糖、核糖和磷酸B．脱氧核糖、碱基和磷酸C．核糖、碱基和磷酸D．核糖核苷酸、碱基和磷酸(6)基因D与d的根本区别是()。D．在染色体上的位置不同(7)如图表示两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是()。(8)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质，其分子结构行方式盘旋成双螺旋结构，图中8示意的是一条脱氧核苷酸链的片段。在双链DNA分子中嘌旋的双链解开，这个过程称作解旋。根据碱基互补配对原则，若4是胞嘧啶，则3是鸟嘌呤。(6)等位基因D与d的形成是由于基因突变，根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同。(7)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连。答案(1)5脱氧核苷酸(2)磷酸(基团)脱氧核糖碱基对(3)一条脱氧核苷酸链的片段嘌呤数＝嘧啶数(A＋G＝T＋C)(4)7氢键鸟嘌呤(5)B(6)C(7)B(8)稳定20-可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：体的放射性情况。DNAH移到含有秋水仙素的无放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________DNA察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的DNA在无放射性的培养基上复制(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是解析(1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，纺锤体的形成受到破坏，以致染每一次分裂中期时，每个DNA分子中都有一条链具有放射性，故所有染色单体都具有放射性；第二次分裂中期时，二分之一的染色单体具有放射性，此时，该细胞含有4个染色体组。(3)该实验证明DNA分子的复制方式是半保留复制。答案(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成(2)2124(3)半保留复制B级智能提升A．解旋酶作用于①、②两处21-C＋GA＋TB．该基因的一条核苷酸链中为3A＋