第6单元 第2讲　DNA分子的结构和复制

1、.第2讲DNA分子的构造和复制考纲考情考察内容等级要求考察详情DNA分子构造的主要特点DNA分子的复制B15年非选T33结合图像考察DNA的复制14年多项选择T25DNA的复制13年非选T32结合示意图计算分子中碱基的比例知识整合一、基因是有遗传效应的DNA片段1一个DNA上有_个基因。构成基因的碱基数_选填“大于、“小于或“等于DNA分子的碱基总数。2基因是有_的DNA片段。3遗传信息蕴藏在_之中。4DNA分子具有_和_，这是生物体多样性和特异性的物质根底。5染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系根本组成单位二、DNA分子的构造1DNA分子的化学组成1根本组成元素：_。2根本单位2DNA分子

2、的构造1主要特点两条脱氧核苷酸长链_平行盘旋而成。_交替连接，排列在外侧，构成根本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过_连接成碱基对，即：遵循_原那么。2空间构造：规那么的_构造。三、DNA的复制1概念：以_为模板，合成子代DNA的过程。2时间：有丝分裂_和减数第一次分裂的_。3过程：边解旋边复制。1解旋：在_的作用下，把两条螺旋的双链解开。2以解开的_为模板，按碱基互补配对原那么合成子链。3每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋构造，形成两个新DNA分子。4场所：细胞核、叶绿体、线粒体等。5特点：半保存复制，即新合成的DNA分子中，保存了_。6条件：1_；2_；3_；4_。7结果：一个DNA

3、分子形成两个完全一样的DNA分子。8根底：DNA分子的双螺旋构造为复制提供准确模板。碱基互补配对能保证复制准确进展。9复制后存在位置：位于两条姐妹染色单体上。10复制后分开时间：_分裂时，即有丝分裂后期或减数第二次分裂后期以真核生物为例。11意义：使遗传信息从亲代传递给子代，保持了_的连续性。考点打破考点1DNA分子的构造1构造层次5种元素：C、H、O、N、P组成,3种化合物；脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基A、G、C、T组成,4种根本单位；与含氮碱基A、G、C、T相对应的四种脱氧核苷酸构成,DNA分子的一级构造；两条脱氧核苷酸聚合链构成,一定形式的空间构造；规那么的双螺旋右旋构造DNA分子。如图

4、2DNA分子构造模型解读1DNA分子中磷酸、脱氧核糖、碱基、脱氧核苷酸之间的数量比为1111。2使碱基对中氢键翻开的方法有：用解旋酶断裂，加热断裂。3除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。4在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连接。5假设碱基对为n，那么氢键数为2n3n；假设A有m个，那么氢键数为3nm。6DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。3DNA分子的特性1相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖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：假设

5、不同生物DNA分子中碱基对的数目一样，那么其碱基对的排列顺序是千变万化的，例如某DNA分子中有100个碱基对，那么其排列顺序有4100种。另外，不同的DNA分子中碱基对的数目一般不同，其排列顺序就更加多种多样。3特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。例1如图表示一个DNA分子的片段，以下有关表述正确的选项是 A代表的物质中储存着遗传信息 B不同生物的DNA分子中的种类无特异性 C转录时该片段的两条链都可作为模板链 DDNA分子中A与T碱基对含量越高，其构造越稳定1以下能正确表示DNA片段的示意图是ABCD考点2DNA分子中的碱基计算的常用方法解

6、题时先画出类似下面的简画，根据碱基互补配对原那么，推知计算规律。1互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。2任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%，即嘌呤之和嘧啶之和总碱基数×50%，AGTCACTGATCG×50%，1。3一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，即A1T1A2T2，G1C1G2C21、2分别代表DNA分子的两条链，下同。4一条链中互补的两种碱基之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即，。5一条链中两种不互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值互为倒数，即假设一条链中或K，那么另一条链中或。1把

7、握DNA构造的3个常考点2DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进展：1搞清题中的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。2画一个DNA分子形式图，并在图中标出和所求的碱基。3根据碱基互补配对原那么及其规律进展计算。例2以下是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请答复：1假设A占20%，那么G占_。2假设双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，那么此链中C所占比例的最大值是_。3一条链中AC/TG0.4，互补链中的此值是_。4一条链中AT/CG0.4，互补链中的此值是_。5假设A有P个，占全部碱

8、基数的20%，那么该DNA分子中的G有_个。2DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。以下关于生物体内DNA分子中AT/GC与AC/GT两个比值的表达，正确的选项是 A碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同 B前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高 C当两个比值一样时，可判断这个DNA分子是双链 D经半保存复制得到的DNA分子，后一比值等于1考点3DNA分子的复制及相关计算1DNA分子的复制1概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。2时间：真核生物DNA分子复制时间为有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期。3场所：真核生物DNA分子复制的场所：细胞核主要场所、线粒体、叶绿体

9、；原核生物DNA分子复制的场所：拟核、细胞质如质粒DNA的复制；病毒DNA分子复制场所为宿主细胞。4真核生物DNA分子复制过程需要的条件是模板、原料、酶和能量等。5过程6特点：边解旋边复制。7方式：半保存复制。8结果：形成两个完全一样的DNA分子。9意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。2DNA复制过程中的数量关系DNA复制为半保存复制，假设将亲代DNA分子复制n代，其构造分析如下：1子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为2n2个。含子代链的DNA分子数为2n个。2子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱

10、氧核苷酸链数为2n12条。3消耗脱氧核苷酸数假设一亲代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数为m·2n1个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n1个。1将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。1含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有2n2个，做题时看准是“含还是“只含。2子代DNA分子中，总链数为2n×22n1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数，还是“链数。2利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的互相关系此类问题可通过构建模型图解答，如图：这样来看，最后形成的4个子细胞有

11、3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。例3DNA的复制方式可以通过设想来进展预测，可能的情况是全保存复制、半保存复制、分散弥散复制三种。终究是哪种复制方式呢？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14N的培养基中，再连续繁殖两代和，用密度梯度离心法别离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：

12、1假如与对照14N/14N相比，子代能分辨出两条DNA带：一条_带和一条_带，那么可以排除_。2假如子代只有一条中密度带，那么可以排除_，但不能肯定是_。3假如子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA密度鉴定：假设子代可以分出_和_，那么可以排除分散复制，同时肯定半保存复制；假如子代不能分出_密度两条带，那么排除_，同时确定为_。3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展了DNA复制方式的探究实验，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的子代B的子代操作

13、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/14N1/2轻带14N/14N1/2中带15N/14N请分析并答复：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_组的结果进展比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。3分析讨论假设B的子代DNA的离心结果为“轻和“重两条密度带，那么“重带DNA来自于_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。假设将B的子代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

14、式。假设在同等条件下将B的子代继续培养，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。假设某次实验的结果中，B的子代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中有少部分含_。请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系基因的概念基因的本质DNA分子的构造DNA分子的复制半保存复制边解旋边复制随堂演练1某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是22019·上海高考在DNA分子模型的搭建实验中，假设仅有订书钉将脱氧核糖、磷

15、酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基A有6个的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为 A58 B78 C82 D883STR是DNA分子上以26个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已挑选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA为单元，重复714次；X染色体有一个STR位点以“ATAG为单元，重复1115次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如下图。以下表达错误的选项是第3题图 A挑选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点 B为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进展检测 C有丝分

16、裂时，图中GATA8和GATA14分别分配到两个子细胞中 D该女性的儿子X染色体含有图中ATAG13的概率是1/24一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。以下表达不正确的选项是 A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个 B复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17 D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为135以下关于真核细胞DNA复制的说法，正确的选项是 A新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合过程需要D

17、NA连接酶 B构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时，ATP为降低反响活化能提供能量 C以DNA两条脱氧核苷酸链为模板链合成子链时，4种碱基交替排列在分子内侧 DDNA复制过程中假设出现错误，生物出现的新性状既可能适应环境又可能不适应环境6多项选择如图为细胞内某基因15N标记的构造示意图，A占全部碱基的20%。以下说法错误的选项是 第6题图 A维持该基因构造稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键 B在无变异条件下，该基因的碱基CG/AT的比值为5/2 C限制性核酸内切酶作用于部位，DNA解旋酶作用于部位 D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/47如图是某DNA分子的部分构造示意