高三生物一轮复习第18讲DNA的结构复制及基因的本质第18讲DNA的结构复制及基因的本质

一轮复习必修二遗传与变异基因认识存在位置遗传变异是什么第十八讲

DNA的结构、复制及基因的本质复习目标要求1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.理解基因的概念。主要考点

必备知识考点一DNA分子的结构及相关计算考点二DNA的复制

考点三基因通常是有遗传效应的DNA片段概念图概念图DNA的结构、基因的本质、DNA的复制基础梳理回扣1.DNA双螺旋结构：（1）模型构建者？模型构建依据？（2）DNA双螺旋结构的特点？（3）画出1个脱氧核苷酸；怎样辨别脱氧核糖的1’-C和5’-C？怎样辨别DNA一条单链的5’-端、3’-端？P50（4）画出一段DNA的平面结构（以三对碱基为例），标出磷酸二酯键，标出5’-端、3’-端。（5）1个双链DNA含有游离的磷酸基团、游离的脱氧核糖个数？

每个磷酸基团连接几个脱氧核糖？每个脱氧核糖连接几个磷酸基团？相邻碱基的连接方式？哪种碱基对多时DNA更稳定？

一个DNA片段，共含有n对碱基，G-C碱基对有m对，则DNA中氢键数？磷酸二酯键的个数？2.什么是遗传信息？DNA的多样性、DNA的特异性？生物体多样性和特异性的物质基础是什么？P593.基因与DNA的关系？P57课题4.DNA复制：时间？场所？过程？结果？特点?方式？

DNA准确复制的原因？DNA准确复制的意义？解旋酶、DNA聚合酶作用？P56-57考点一DNA分子的结构及相关计算问题导引1.通过分析DNA的探究历程构建出DNA的结构模型，并分析其结构特点；2.准确理解基因通常是有遗传效应的DNA片段这一表述；是如何携带遗传信息的？4.如何理解DNA的多样性和特异性20世纪初1951-195219521951年DNA的结构单位：四种脱氧核苷酸科赛尔、琼斯、列文沃森和克里克

推算出DNA呈螺旋结构，尝试建构模型：双螺旋、三螺旋→失败（配对违反化学规律）物理模型X射线衍射技术威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱查哥夫在DNA中，腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C）一、DNA双螺旋结构模型的建构（1）20世纪30年代，科学家认识到：DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。脱氧(核糖)核苷酸A(腺嘌呤）T(胸腺嘧啶)C(胞嘧啶)G(鸟嘌呤)一、DNA双螺旋结构模型的建构鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸（1）脱氧核苷酸的种类一、DNA双螺旋结构模型的建构（2）1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。M.WilkinsR.E.Franklin“X”形意味着DNA分子是螺旋的X射线晶体衍射法一、DNA双螺旋结构模型的建构碱基组成碱基比例AGCTA/TG/C(A+G)/(T+C)(A+T)/(G+C)人30.919.919.829.41.051.011.031.52鸡28.820.521.529.20.990.950.971.38海胆32.817.717.332.11.021.021.021.85酵母菌31.318.717.132.90.951.091.001.79大肠杆菌24.72625.723.61.051.011.030.9320世纪40年代，测定几种生物DNA分子中4种碱基的数量关系奥地利生物化学家查哥夫（3）查哥夫法则：在DNA中，腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量；

鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。一、DNA双螺旋结构模型的建构据此，沃森和克里克构建出DNA双螺旋结构模型。TCGAAGCT010302DNA具有恒定的直径能解释A、T、C、G的数量关系制作的模型与基于拍摄的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符一、DNA双螺旋结构模型的建构的基本单位：脱氧核苷酸2.脱氧核苷酸的组成一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基C胞嘧啶T胸腺嘧啶A腺嘌呤G鸟嘌呤OPCH2

OHOOHHOHHH

HH碱基

磷酸

5’1’2’3’4’脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C，与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。3.元素组成：C、H、O、N、P回顾对DNA的认识OOHHH2O磷酸二酯键DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。链的形成：回顾对DNA的认识15’ATGCTACG3’5’3’3',5'-磷酸二酯键1.由

条单链按_________方式盘旋成_______结构。反向平行双螺旋25’3’5’3’二、DNA分子的结构ATATTAGGGCCATC磷酸

和

交替连接，构成基本骨架；2.外侧：碱基对内侧:脱氧核糖3.碱基互补配对原则

两条链上的碱基通过

连接形成

，且A只和

配对、G只和

配对，碱基之间的一一对应的关系，就叫作

。氢键氢键TC碱基互补配对原则碱基对碱基对二、DNA分子的结构腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）氢键越多，结构越稳定，即含G、C碱基对比例越大，结构越稳定，更耐高温。二、DNA分子的结构ATATTAGGGCCATC4.总结：五种元素：C、H、O、N、P四种碱基：A、T、C、G三种物质：两条长链：一种螺旋：规则的双螺旋结构磷酸、脱氧核糖、含氮碱基两条反向平行的脱氧核苷酸链氢键关系:A=TG≡C二、DNA分子的结构教材隐性知识：①源于必修2P50图3－8：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作

，另一端有一个羟基(—OH)，称作

，两条单链走向

，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。②源于必修2P51探究·实践：DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是______________________________________________________________________。5′－端3′－端相反构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别①DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A—T含2个氢键，G—C含3个氢键。②DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。③双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。④DNA中，当(A＋G)/(T＋C)＝1时，可能是双链DNA，也可能是单链DNA。特别提醒：有关DNA结构的7点提醒⑤并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。⑥DNA的特异性是由碱基的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：A—T、C—G、T—A、G—C。⑦并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开。特别提醒：有关DNA结构的7点提醒在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？44000：碱基对的特定排列顺序。：1.多样性：①外部稳定的基本骨架——磷酸和脱氧核糖交替连接形成；②内部碱基对稳定——通过氢键连接，严格遵循碱基互补配对原则，

加强稳定性；③空间结构稳定——规则的双螺旋结构。碱基对的数量不同、排列顺序的千变万化。遗传信息：DNA分子中的碱基对的排列顺序。三、DNA分子的结构特性某同学想制作一段具有10对碱基对的DNA片段模型，他在准备材料时至少需要：(1)代表磷酸的球形塑料片几个？(2)代表四种碱基的长方形塑料片几个？(3)代表脱氧核糖的五边形塑料片几个？(4)可组装出几种该DNA片段模型？202020410制作脱氧核苷酸制作出一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型四、制作DNA双螺旋结构模型将制成的脱氧核苷酸模型连接成长链。制作脱氧核苷酸链四、制作DNA双螺旋结构模型制作DNA平面结构模型：将两条链间的碱基连接。碱基互补配对原则

A

T

G

C

T

A

C

G制作脱氧核苷酸链四、制作DNA双螺旋结构模型制作DNA空间结构模型：双手分别提起两端，拉直双链，向右旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋空间结构模型。制作脱氧核苷酸链四、制作DNA双螺旋结构模型1.两种DNA结构模型解读五、DNA分子中的碱基数量的计算规律1.两种DNA结构模型解读磷酸二酯键氢键解旋酶限制性内切核酸酶DNA连接酶DNA聚合酶2.双链DNA分子中有关单链碱基的计算A1=

,T1=

,C1=

,G1=

。T2A2G2C2五、DNA分子中的碱基数量的计算规律五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算(1)一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=T+C。注意：一个双链DNA分子中，A+T与C+G不一定相等，而且一般都不相等。在双链DNA分子中：∵A=TG=C∴A+G=

T+C不同生物的DNA分子中，互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（G+C）的值不同。该比值体现了不同生物的DNA分子的特异性。五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算在双链DNA分子中：∵A=TG=C∴A+G=

T+C(2)在DNA双链中，任意两个非互补碱基和的比例_______，

并为碱基总数的_____。恒等50%也可写成：∴A+G/(A+G+C+T)=T+C/(A+G+C+T)=A+GT+CT+GA+C=1A+CT+GT+CA+G===50%任意两个非互补碱基和的比例为1，则可能为双链。若为双链，则任意两个非互补碱基和的比例为1。非互补碱基：不配对的碱基五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算（3）双链DNA分子中，互补碱基之和与碱基总数之比，

与任意一条链的这种比值相等。设A1+G1+C1+T1=m，则A2+G2+C2+T2=m∴A+G+C+T=2m∵A1=T2、T1=A2，则A1+T1=A2+T2,，A+T=(A1+T1)+(A2+T2)A+T2mmA1+T1mA2+T2==故五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算(4)在双链DNA分子的两条互补链中，非互补碱基之和比例互为倒数。A1+G1T1+C1在一条链中，=mA1+G1T1+C1则=m=T2+C2A2+G2A2+G2T2+C2在互补链中，=1/m(5)双链DNA分子中，互补碱基之和的比例在任意一条链及整个

DNA分子中都相同。A+TG+CG1+C1A1+T1G2+C2A2+T2==补则等，不补则倒。五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算（6）某碱基在双链中所占的比例等于它在每条单链中所占比例的平均值。AA+T+G+CA1A1+T1+G1+C1A2A2+T2+G2+C2A1+A2A1+T1+G1+C1A2A1+T1+G1+C1A1A1+T1+G1+C1A(A+T+G+C)×1/2====AA+T+G+C()1/2A1A1+T1+G1+C1A2A2+T2+G2+C2++=+即某种碱基在1链中占m%，在互补链（即2链）中占n%，则这种碱基在双链中应占(m+n)/2%五、DNA分子中的碱基数量的计算规律3.双链DNA分子中有关计算（7）若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。【例题】在一个双链DNA分子中A占22%，则A在其中一条单链中的数值能确定吗？能确定范围，0%≤A1≤44%（8）DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数)4.根据碱基比例对核酸样品进行判定是否含有U是否则含有RNA为DNAA+CT+G是否=1是否可能是双链DNA可能是单链DNA则为单链DNA五、DNA分子中的碱基数量的计算规律例1.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（）A.32.9%，17.1%

%，18.7%C.18.7%，31.3%

%，32.9%B(A＋T)%＝(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%=64.2%T1=32.9%T2=?(G＋C)%＝(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%=35.8%C1=17.1%C2=?例2.下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是（）A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链的碱基C所占比例为1/(2-a)B.如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为mC.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个B例3.(2023·北京，4)酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（

）复制后A约占32%中C约占18%中(A＋G)/(T＋C)＝1中U约占32%D1.（多选）下列关于DNA分子结构和功能的叙述，错误的是()A.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的B.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA双链的基本骨架C.磷酸二酯键既可以存在于DNA分子中，也可以存在于RNA分子中分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连F.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数ADEF2.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()C对位练习一、易错辨析分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基(

)2.每个DNA分子中，都是碱基数＝磷酸数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数(

)3.G—C碱基对的比例越大，DNA分子的稳定性越高(

)4.在环状DNA和链状DNA结构中，均有两个游离磷酸(

)5.两条链上互补的碱基通过氢键连接成碱基对(

)分子中一条链上的相邻碱基通过氢链连接(

)√×√√××7.每个DNA分子中一般都会含有四种脱氧核苷酸(

)分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧(

)9维持基因结构稳定的键主要是磷酸二酯键和氢键(

)√×√一、易错辨析分子一条链上的相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”相连(

)分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基(

)12.双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团，其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数(

)13.某双链DNA分子中一条链上A∶T＝1∶2，则该DNA分子中A∶T＝2∶1(

)××√×中有氢键，RNA中没有氢键(

)分子中嘌呤数一定等于嘧啶数(

)16.某DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，该DNA分子一定是双链DNA(

)×××二、填空默写1.(必修2P50)DNA分子是由两条单链组成的，这两条链按

方式盘旋成

结构。2.(必修2P50)DNA分子的基本骨架由

连接。3.(必修2P50)DNA分子内侧由两条链上的碱基通过

形成碱基对，即A和

配对(氢键有

个)，G和

配对(氢键有

个)。碱基之间的这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。双链DNA中A(腺嘌呤)的量总是和T(胸腺嘧啶)的量相等，C(胞嘧啶)的量总是和G(鸟嘌呤)的量相等。双螺旋反向平行磷酸和脱氧核糖交替氢键T2C3二、填空默写4.染色体是DNA的

，每条染色体上有

个DNA分子。基因的本质：

。只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是____________________________________________________________________。主要载体1或2通常是有遗传效应的DNA片段构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别6.必修2P50：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作

，另一端有一个羟基(—OH)，称作

，两条单链走向

，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。5′－端3′－端相反DNA复制方式考点二2.作出假说推测可能的复制方式。1.提出问题DNA是如何复制的？（1）半保留复制（2）全保留复制（3）分散复制3.演绎推理（1）关键思路：通过实验区分亲代和子代的DNA。标记亲代DNA链，然后观察它们在子代DNA中如何分布。一、DNA复制的推测——假说演绎法

1958年，美国生物学家梅塞尔森（M.Meselson）和斯塔尔（F.Stahl）以大肠杆菌为材料，利用15N和14N进行同位素标记，将亲代DNA全部标记为15N，并将其放入14N的环境中培养。15N和14N是N元素的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。（2）科学方法：同位素标记法、密度梯度离心法一、DNA复制的推测①半保留复制3.演绎推理15N/14N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA15N14N15N15N14N15N14N15N14N14N14N14N14N15N细胞再

分裂一次转移到含14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心PF1F2一、DNA复制的推测②全保留复制3.演绎推理15N14N15N15N14N15N14N15N14N14N14N14N14N15NPF1F215N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/14N-DNA15N/15N-DNA细胞再

分裂一次转移到含14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心14N/14N-DNA一、DNA复制的推测③分散复制3.演绎推理14N/15N-DNA15N/15N-DNA14N/15N-DNA15N14N15N15N15N14N14N15N15N14N15N14N15N14N细胞再

分裂一次转移到含14NH4Cl的培养液中细胞分裂一次提出DNA离心提出DNA离心提出DNA离心PF1F2一、DNA复制的推测4.实验验证，得出结论第一代第二代第三代重带中带轻带中带排除全保留复制排除分散复制证明DNA的复制是半保留复制一、DNA复制的推测有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,随着染色体的复制而完成。（真核生物）2.时间：3.场所:①真核生物：1.概念：

指以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。叶绿体、线粒体②原核生物：细胞核（主要）拟核、细胞质（质粒）4.过程:③病毒：宿主细胞内二、DNA的复制4.过程:⑴解旋：在ATP的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATP解旋酶二、DNA的复制4.过程:⑵定序：游离的脱氧核苷酸按碱基互补配对原则随机地与两条母链

的碱基配对，确定子链的脱氧核苷酸排列顺序。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT形成氢键二、DNA的复制4.过程:CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT⑶合成子链：在DNA聚合酶的催化下从子链的5'端把子链的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。合成方向：子链的5’端→3’端形成磷酸二酯键ACGCAAGCTAGTCATTADNA聚合酶5'3'TATGCATGATCGAGCTT5'3'ATPATP二、DNA的复制4.过程:⑷形成子代DNA分子：每条新链与其对应的模板链盘绕成

双螺旋结构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA3'5'ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT5'3'TAGCCGTATAGCCGATAT3'5'TTACGCGTATATATA5'3'二、DNA的复制新合成的子链DNA聚合酶DNA聚合酶DNA解旋酶游离的脱氧核苷酸二、DNA的复制5.条件:6.原则:③能量亲代DNA的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等一般是ATP

①模板②原料④酶碱基互补配对原则7.特点:①边解旋边复制(从过程上看)②半保留复制(从结果上看)加快复制速度，减少DNA突变可能保证了复制的准确进行从子链的5'端向3'端延伸8.方向:二、DNA的复制精确复制的原因（1）DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。（2）通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。10.结果一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。（两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中）制的意义将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。二、DNA的复制例1.下面是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→F表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。(1)若A中含有48502个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA分子从头到尾复制，则理论上此DNA分子复制约需30s，而实际上只需约16s，根据A→C过程分析，这是因为_____________________。特点1：双向复制复制是双向进行的(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2m之长，若按A→C的方式复制，至少需要8h，而实际上只需要约2h，根据D→F过程分析，是因为_________________________________。DNA分子中有多个复制起点特点2：多起点复制（真核生物）(3)A→F均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是______________________的。边解旋边复制特点3：边解旋边复制(4)C与A相同，F与D相同，C、F能被如此准确地复制出来，是因为________________________________________________________________________________________________________

①DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板。②复制过程严格遵循碱基互补配对原则。DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成，只能催化dNTP加入核苷酸链的3'-OH末端。因而复制之初需要一段RNA(DNA)引物的3’一OH端为起点，合成5’→3’方向的新链。模

板

链：3’→5’合成子链方向：5’→3’DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA链1拓展解旋酶酶5’3’3’5’DNA聚合酶5’3’前导链5’3’冈崎片段DNA连接酶DNA聚合酶的底物：脱氧核苷酸DNA连接酶的底物：DNA片段后随链前导链与后随链：互补配对模板链：3’→5’合成子链方向：5’→3’1拓展5’3’3’5’3’前导链5’3’冈崎片段后随链DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成，只能催化dNTP加入核苷酸链的3'-OH末端。因而复制之初需要一段RNA(DNA)引物的3’一OH端为起点，合成5’→3’方向的新链。DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA链。亲代DNA分子复制1次复制2次复制3次22223复制n次2n……无论DNA复制多少次，含有母链的DNA分子永远只有两条。三、DNA复制的有关计算(1)1个DNA分子连续复制n代，共产生

个子代DNA分子，子代DNA分子中共有单链

条；其中，旧链

条，新链

条。2n2n＋122n＋1－2(2)亲代DNA第n代复制增加的DNA分子数为

。2n-1（3）完全含亲代母链的DNA分子数为

,

不含亲代母链的DNA分子数为

。2n－20(4)若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：①经过连续n次复制，需消耗游离的该脱氧核苷酸数目为

个。②第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸

个。m·(2n－1)m·2n－1三、DNA复制的有关计算(1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。(2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。(3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。(4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。特别提醒：“DNA复制”相关题目的4点“注意”三、DNA复制的有关计算ACTTGACGATGAACTGCT复制染色体数目不变

DNA数目加倍复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。ACTTGACGATGAACTGCTACTTGACGATGAACTGCT四、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析以一个细胞中的所有DNA的两条链被标记为例1.有丝分裂中染色体标记情况分析第一次有丝分裂用15N标记1对同源染色体上的2个DNA分子每条同源染色体上的每条染色体单体均带有标记分裂形成2个子细胞，每个子细胞中的每条染色体均带有标记四、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析1.有丝分裂中染色体标记情况分析第二次有丝分裂分裂形成4个子细胞，子细胞类型有4种组合方式。①①有

的子细胞带有标记②②③有

的子细胞带有标记④④

子细胞带有标记③1/2

3/4全部四、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析以一个细胞中的所有DNA的两条链被标记为例2.减数分裂中染色体标记情况分析15N标记1对同源染色体上的两个DNA分子同源染色体分离姐妹染色单体分离分裂形成4个子细胞，全部子细胞中的每条染色体均带有标记。四、有丝分裂与减数分裂中染色体标记情况分析一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条链都被标记，在不含有标记的原料中进行连续两次分裂，产生４个子细胞。规律总结：1.若进行有丝分裂，则含有标记的子细胞数为２或３或４2.若进行减数分裂，则含有放射性的子细胞数为４。一个细胞中最多有2n条染色体被标记每个细胞中有n条染色体被标记考向DNA复制过程及实验证据辨析1.14N和15N是N元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。为探究DNA复制的方式，科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代得到的大肠杆菌，其DNA几乎都被15N标记；再将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中培养。收集不同时期的大肠杆菌，提取DNA并进行离心处Z理，离心后试管中DNA的位置如图所示。下列推测不合理的是()A.子代DNA的两条链可能都含有15N号带中的DNA的氮元素都是14NC.实验结果证明DNA复制方式为半保留复制号带的DNA为亲代大肠杆菌的DNAA解析：由于DNA分子的复制方式为半保留复制，培养液中含有14NH4Cl，所以子代DNA的两条链不可能都含有15N，A错误；1号带中的DNA的氮元素都是14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端，B正确；3号带分布在试管的下端，说明DNA分子的两条链都是15N，为亲代大肠杆菌的DNA，D正确。考向DNA复制过程的有关计算1.某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是（

）层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个层中含有的氢键数是Y层的1/3倍层与Z层的核苷酸数之比是4∶1C解析：X层(2个DNA分子含有14N和15N)与Y层(6个DNA分子只含15N)中DNA分子质量比小于1∶3，A错误；1个DNA中鸟嘌呤G＝450个，Y层(6个DNA分子只含15N)中含15N标记的鸟嘌呤G＝450×6＝2700个，B错误；X层中有2个DNA分子，Y层中有6个DNA分子，故X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍，C正确；W层(14个含有15N的DNA单链)与Z层(2个含有14N的DNA单链)的核苷酸数之比是14∶2＝7∶1，D错误。考向DNA复制与细胞分裂的关系1.将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA双链用32P标记，接着置于不含32P的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是（

）A.甲在第一个细胞周期后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～4B.甲在第二个细胞周期后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P的染色体数为0～4C.乙在减数分裂Ⅰ后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2D.乙在减数分裂Ⅱ后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2B解析：一个细胞周期中DNA分子只进行一次半保留复制，因此甲在第1个细胞周期后，全部细胞均含32P，且每个细胞中的每条染色体都含有32P，即每个细胞中含有32P的染色体数为4，A错误；第一个细胞周期结束形成的2个子细胞的每个DNA分子都有一条链含有32P，另一条链含有31P。在第二个细胞周期中，DNA分子又进行了一次半保留复制，则形成的8个DNA分子中，有4个DNA分子是一条链含有32P，另一条链含有31P，另外4个DNA分子都只含31P，而在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开后随机移向两极，因此甲在第2个细胞周期后，有2个或3个或4个细胞含32P，且每个细胞含有32P的染色体数为0～4，B正确；解析：减数分裂前的间期，DNA分子只进行一次半保留复制，因此乙经过减数分裂Ⅰ后，形成的2个细胞均含32P，且每个细胞中的每条染色体都含有32P，在减数分裂Ⅱ前期和中期，有2条染色体含有32P，在减数分裂Ⅱ后期和末期，有4条染色体含有32P，即每个细胞中含有32P的染色体数为2或4，C错误；乙在减数分裂Ⅱ后，将形成4个精细胞，每条染色体含有32P，故4个细胞均含32P，D错误。一、易错辨析复制时，严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则，并且新合成的DNA分子中两条链均是新合成的(

)分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用(

)3.在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(

)分子复制过程中的解旋在细胞核中进行，复制在细胞质中进行(

)5.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物(

)6.在DNA的复制过程中，只需要解旋酶和DNA聚合酶(

)×√××××二、填空默写复制的特点是

。精确复制的原因：

提供了复制的模板，_________________保证了复制的精确进行。3.与DNA复制有关的碱基计算(1)一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为

。(2)第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占

。(3)若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为

；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为

。边解旋边复制、半保留复制DNA双螺旋结构碱基互补配对原则2n1/2n－1a×(2n－1)a×2n－1二、填空默写4.果蝇DNA形成多个复制泡的原因是_____________________________________________________________________________________________________。果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备基因通常是有遗传效应的DNA片段考点三(1)遗传信息：指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。AATTGGGCCATC一个DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，从头到尾没有变化。两条链间碱基互补配对的原则不变.不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同一、基因与DNA(1)遗传信息：指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。AATTGGGCCATC研究表明，DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。一、基因与DNA注意：并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。DNA包括基因与非基因的碱基序列。

对于RNA病毒来说，基因就是具有遗传效应的RNA片段。

生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。基因是有遗传效应的DNA片段。

在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。