一轮复习DNA分子的结构、复制及基因

第二单元遗传的分子基础第2讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段第1课时本课时考纲要求：DNA分子结构的主要特点及相关计算自主学习必修2P47~495`3`3`5`答案：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⑥2⑦3

记忆窍门(1)借图记忆“五四三二一”五：五种元素：C、H、O、N、P四：四种碱基对应四种脱氧核苷酸三：三种物质：磷酸基团、脱氧核糖、含氮碱基二：两条脱氧核苷酸长链（碱基对有A与T、G与C两种配对方式）一：一种空间结构：规则的双螺旋结构DNA分子的结构、特性及基因的本质

DNA分子结构模式图信息解读(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)○、

、▭之间的数量关系是1∶1∶1。(3)两个核苷酸的○和

之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。(4)碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。(5)每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接。(6)若碱基对为n，则氢键数为2n～3n之间，若已知A有m个，则氢键数为3n－m。(7)每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中1号碳与碱基相连接，5号碳与磷酸相连接，3号碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接，如图。DNA分子特性(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。提醒

若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n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。基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系关系内容基因与脱氧核苷酸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基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因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提醒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体。②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，没有与蛋白质一起构成染色体。判断正误1．DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖和碱基(A、T、G、C4种)()。2．(G＋C)>(A＋T)的DNA分子稳定性低()。3．T2噬菌体DNA中碱基对的排列顺序是千变万化的()。4．DNA复制的场所不只是细胞核()。5．DNA复制过程只发生在细胞分裂间期()。6．有遗传效应的片段只有DNA片段()。答案：1.√2.×3.×4.√5.×6.×

创新P106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，命题频率低。提醒考生要关注碱基互补配对相关的计算，未必不考。AATTGGGCCATC（1）DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。DNA分子结构特点：元素碱基物质结构

记：在DNA分子双链中，A=T，C=G。解题思路：画图标已知，用好100碱基互补出答案。DNA分子中碱基组成的有关数量规律：创新P107【典例1】►在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的(

)。A．24% B．22%C．26% D．23%A【训练1】►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(双选)(

)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C．一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有42000种D．人体内控制β­珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种解析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珠蛋白了。CD创新P1101．(2010·江苏卷)下列关于核酸的叙述中，正确的是（

）A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．组成DNA与ATP的元素种类不同C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数DNA分子的结构、基因的本质

D2．(2009·广东生物，24)有关DNA分子结构的叙述，正确的是(双选)(

)。A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与磷酸基相连接D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链基本骨架答案AD3．(2009·海南生物，11)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，右图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是(

)。A．基因aB．基因bC．基因cD．基因d答案B例题1：下列关于双链DNA的叙述错误的是A.若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等B.若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于TC.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链也是A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4D.若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链为A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3C例题例题7：某一DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的46%，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的28%，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为

A.46%

B.26%

C.54%

D.24%例题8：下图是4位同学制作的RNA分子平面结构模型，其中正确的是BC完成学案P3例1、例2、例3P4学以致用1、2P61、2、3、4P75第二单元遗传的分子基础第2讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段第2课时DNA的复制本课时考纲要求：1.了解DNA分子复制的过程、意义及准确复制的原因；2.掌握DNA分子复制的特点及相关计算。一、DNA复制的发现

Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构之后，又提出了DNA复制的假说：DNA半保留复制模型。

1958年，Meselson(米西尔森)和Stanl(斯坦尔)采用含15N同位素的NH4Cl培养大肠杆菌（同位素示踪技术），然后放在正常的培养液里繁殖，再用密度梯度离心技术测定分裂时DNA复制的密度变化，证实了DNA的半保留复制。请同学们阅读教材P52—53,了解米西尔森和斯坦尔的实验，并思考下列问题：为什么要培养若干代？如何知道细胞分裂了一次？假设一个大肠杆菌的DNA有4700000对碱基对，则一个15N的DNA比一个14N的DNA分子量至少大多少？为了更好理解DNA复制，请同学们用短直线代表DNA，画出上述实验中大肠杆菌的一个15N标记的DNA分子在14N的培养液中连续复制3代的简图。（请用不同颜色的笔表示不同同位素）亲代第一代第二代第三代

无论DNA复制多少次，含有原来母链的DNA分子永远只有两个，原来母链也永远只有2条。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：2n；

（2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占2/2n；

（3）若某DNA分子中含碱基T为a，

①则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：(2n-1)a

②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：(2n-1)a

即时训练例1、由15N标记细菌的DNA，然后又用14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌连续分裂三次产生了八个新个体，它们中含14N的DNA与含15N的DNA的比例是（

）；含14N的链与含15N的链的比例是（）A、2：1

B、4：1

C、5：1

D、7：1BD自主学习DNA复制的过程教材P54结合《创新》P108完成学案P4参考答案（1）亲代DNA子代DNA（2）间期减数第一次分裂的间期染色体（3）解旋酶DNA4种脱氧核苷酸碱基互补配对双螺旋结构（4）解旋复制半保留复制（5）酶（6）双螺旋结构碱基互补配对原则（7)遗传信息遗传信息（8）细胞核线粒体叶绿体33

是指在DNA聚合酶等的作用下，以一个亲代DNA分子的两条链为模板，合成两个结构上完全相同的子代DNA分子的过程。2、复制时间：

体细胞有丝分裂的间期、有性生殖细胞减数第一次分裂的间期。3、复制场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体二、DNA的半保留复制是否只有间期才有DNA的复制？1、概念：是否只有细胞内才有DNA的复制？三、复制过程请同学们简述DNA的复制过程

1.解旋2.复制3.复旋四、复制的特点1、半保留复制（复制方式）；2、边解旋、边复制；3、一般多个起点双向复制。例2、关于下图中DNA分子片段的说法不正确的是AA．把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA链占总链的7/8B．②处的碱基对缺失导致基因突变C．限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位D．该DNA的特异性可表现在碱基排序和(A+T)／(G+C)的比例上即时训练例3、(2010山东理综，7)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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B例4、(2006北京理综)用35P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含35P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被35P标记的染色体条数分别是（）A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10A课后练习1、学案：P8-P9题组一1234P10五整章综合训练2、《创新》P108典例2P109训练2典例P1105（1）（2）创新P108【典例2】►(2011·安徽卷)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（

）A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次创新P109【训练2】►(2012·天津调研)下图为真核细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题。(1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是__________。(2)解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供__________。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要________酶。(3)从图中可以看出合成两条子链的方向______。(4)细胞中DNA复制的场所是_____________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_______________________。(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β­珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是________。半保留复制ATPDNA连接相反细胞核、线粒体、叶绿体有丝分裂后期、减数第二次分裂后期1/4DNA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，根据复制后DNA分子在试管中的位置即可确定复制方式。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。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。【典例】►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(Ⅰ和Ⅱ)，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Ⅰ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Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________。(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。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、轻半保留复制分散复制创新P1104.(2009·江苏生物)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率A对应高考真题训练5．(2010·北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失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14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ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）一半轻带（14N/14N）一半中带（15N/14N）请分析并回答下面问题。(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_______