第18讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段

1、回扣基础要点回扣基础要点一、一、DNADNA分子的结构分子的结构 1.1.结构层次结构层次基本组成元素基本组成元素 等等基本组成物质基本组成物质磷酸、磷酸、 、 （A A、G G、C C、T T四种）四种） 第第2121课时课时 DNADNA分子的结构、复制及基分子的结构、复制及基 因是有遗传效应的因是有遗传效应的DNADNA片段片段必备知识梳理必备知识梳理C C、H H、O O、N N、P P脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基基本组成单位基本组成单位 （四种）（四种）DNADNA单链单链脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链DNADNA双链双链DNADNA 结构，构建者结构，构建者 和和 ：可用可用“五

2、、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆，记忆，即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三种物质种物质 ，两条长链，一种螺旋。，两条长链，一种螺旋。脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸聚合聚合两条两条双螺旋双螺旋沃森沃森克里克克里克记忆窍门记忆窍门AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类2.2.结构特点结构特点（1 1）双链）双链 。（2 2） 和和 交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧， 构成构成 ， 排列在内侧。排列在内侧。（3 3）

3、两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过 连接成碱基对。连接成碱基对。（4 4）A A和和T T之间形成之间形成 个氢键，个氢键，C C和和G G之间形成之间形成 个氢键，故个氢键，故DNADNA分子中分子中 比例高的稳定比例高的稳定 性强。性强。 反向平行反向平行脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸基本骨架基本骨架碱基碱基氢键氢键二二GCGC三三练一练练一练 在在DNADNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有之间有2 2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3 3个氢个氢键。现有四种键。现有四种DNADNA样品，根据样品中碱基的百样品，根据样品中碱

4、基的百分含量判断，最有可能来自嗜热菌（生活在高分含量判断，最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是温环境中）的是 （ ）A.A.含胸腺嘧啶含胸腺嘧啶32%32%的样品的样品B.B.含腺嘌呤含腺嘌呤17%17%的样品的样品C.C.含腺嘌呤含腺嘌呤30%30%的样品的样品D.D.含胞嘧啶含胞嘧啶15%15%的样品的样品B考点一考点一 DNADNA分子结构分子结构1.1.DNADNA分子结构模式图信息解读分子结构模式图信息解读高频考点突破高频考点突破（1 1）每个）每个DNADNA片段中，游离的磷酸基团有片段中，游离的磷酸基团有2 2个。个。（2 2） 之间的数量关系之间的数量关系111111。（

5、3 3）和和之间的化学键为磷酸二酯键，用限制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，用性核酸内切酶处理可切断，用DNADNA连接酶处理连接酶处理可连接。可连接。（4 4）碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断）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。裂，也可加热断裂。（5 5）每个脱氧核糖连接着）每个脱氧核糖连接着2 2个磷酸，分别在个磷酸，分别在3 3号、号、5 5号碳原子上相连接。号碳原子上相连接。（6 6）若碱基对为）若碱基对为n n，则氢键数为，则氢键数为2 2nn3 3n n之间，若已之间，若已知知A A有有m m个，则氢键数为个，则氢键数为3 3n

6、n- -m m。 2.2.DNADNA分子特性分子特性（1 1）稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在）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。外侧构成基本骨架。（2 2）多样性：碱基对多种多样的排列次序。）多样性：碱基对多种多样的排列次序。 若某若某DNADNA分子中有分子中有n n个碱基对，则排列顺个碱基对，则排列顺序有序有4 4n n种，其中种，其中n n代表碱基对数。代表碱基对数。（3 3）特异性：每种）特异性：每种DNADNA分子都有特定的碱基对排分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。列顺序，代表了特定的遗传信息。 提醒提醒对位训练对位训练1.1.下列能

7、正确表示下列能正确表示DNADNA片段示意图的是片段示意图的是 ( )( )答案答案 D D2.2. 含有含有2 0002 000个碱基的个碱基的DNADNA，每条链上的碱基排，每条链上的碱基排列方式有列方式有 （ ）A.4A.42 0002 000个个B.4B.41 0001 000个个C.2C.24 0004 000个个D.2D.21 0001 000个个B3.3.在在DNADNA分子的一条单链中相邻的碱基分子的一条单链中相邻的碱基A A与与T T的连的连接是通过接是通过 ( )( )A.A.肽键肽键B.B.磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸C.C.氢键氢键D.D.脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱

8、氧核糖脱氧核糖解析解析 DNADNA分子单链上相邻碱基分子单链上相邻碱基A A与与T T的连接方的连接方式如图：式如图： 由此可知是通过由此可知是通过“脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核脱氧核糖糖”连接起来的。连接起来的。 D考点二考点二 DNADNA中碱基数量的计算中碱基数量的计算解题时先画出简图，根据碱基互补配对原则推解题时先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律知规律规律规律1 1：在双链：在双链DNADNA分子中，互补碱基两两相分子中，互补碱基两两相等，等，A A= =T T，C C= =G G，A A+ +G G= =C C+ +T T，即嘌呤碱基总数，即嘌呤碱基总数等于等于嘧啶碱基总数

9、。嘧啶碱基总数。规律规律2 2：在双链：在双链DNADNA分子中，互补的两碱基之和分子中，互补的两碱基之和（如（如A A+ +T T或或C C+ +G G）占全部碱基的比例等于其任何）占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。单双链转化公式。的比例。单双链转化公式。 规律规律3 3：DNADNA分子一条链中（分子一条链中（A A+ +G G）/ /（C C+ +T T）的比值）的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNADNA分子中该比值等于分子中该比值等于1 1。规律规律4

10、 4：DNADNA分子一条链中（分子一条链中（A A+ +T T）/ /（C C+ +G G）的比值）的比值等于其互补链和整个等于其互补链和整个DNADNA分子中该种比例的比值。分子中该种比例的比值。规律规律5 5：不同生物的：不同生物的DNADNA分子中互补配对的碱基之和分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（的比值不同，即（A A+ +T T）/ /（C C+ +G G）的值不同。该比）的值不同。该比值体现了不同生物值体现了不同生物DNADNA分子的特异性。分子的特异性。规律规律6 6： ，则，则 。规律规律7 7：若已知：若已知A A占双链的比例占双链的比例=c%=c%，则，则A A1

11、1/ /单链的比单链的比例无法确定，但最大值可求出为例无法确定，但最大值可求出为2 2c c% %，最小值为，最小值为0 0。 %bA1单链若%2bA1双链对位训练对位训练4.4.下列对双链下列对双链DNADNA分子的叙述，哪项是不正确的分子的叙述，哪项是不正确的 （ ）A.A.若一条链若一条链G G的数目为的数目为C C的的2 2倍，则另一条链倍，则另一条链G G的的 数目为数目为C C的的0.50.5倍倍B.B.若一条链若一条链A A和和T T的数目相等，则另一条链的数目相等，则另一条链A A和和T T 的数目也相等的数目也相等C.C.若一条链的若一条链的A AT TG GC C=1234

12、=1234，则另，则另 一条链相应碱基比为一条链相应碱基比为21432143D.D.若一条链的若一条链的G GT T=12=12，另一条链的，另一条链的 C CA A=21=21答案答案 D D解析解析 根据碱基互补配对原则，在根据碱基互补配对原则，在DNADNA双链分子中，双链分子中，A A1 1= =T T2 2，T T1 1= =A A2 2，G G1 1= =C C2 2，C C1 1= =G G2 2。所以。所以A A、B B、C C项项都是正确的。而都是正确的。而D D项中，若一条链的项中，若一条链的G GT T=12=12，另一条链另一条链C CA A=21=21是错误的，是错误

13、的，C CA A=12=12才是才是正确的。正确的。5.5.一个一个DNADNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%40%，两者之和占，两者之和占DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的24%,24%,则这则这个个DNADNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的基数目的 （ ）A.44% B.24% C.14% D.28%A.44% B.24% C.14% D.28%解析解析 A A1 1、G G1 1分别表示一条链上腺嘌呤和鸟嘌分别表示一条链上腺嘌呤和鸟嘌呤的数目，呤的数目，T T2 2表示另一条链中胸腺嘧啶数目，表示

14、另一条链中胸腺嘧啶数目，A A1 1+ +G G1 1占占DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的24%24%，即，即由于由于A A1 1+ +G G1 1+ +C C1 1+ +T T1 1= = ，A A1 1+ +G G1 1占本链碱基总数的占本链碱基总数的48%48%。又又A A1 1=(1+40%)=(1+40%)G G1 1,由以上分析可解得由以上分析可解得A A1 1=28%=28%，G G1 1=20%=20%。根据碱基互补配对原则根据碱基互补配对原则T T2 2= =A A1 1=28%=28%。 %24TCGAGA11T)CG(A21D二、二、DNADNA分子复制分子复制

15、1.1.概念：以概念：以 分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNADNA分子分子 的过程。的过程。 2.2.场所：主要在场所：主要在 中，但在拟核、线粒体、叶中，但在拟核、线粒体、叶 绿体中也进行。绿体中也进行。 3.3.时间：有丝分裂时间：有丝分裂 和减数和减数 。 4.4.条件：条件： 。 5.5.精确复制的原因：精确复制的原因：DNADNA的的 结构提供精确模结构提供精确模 板板; ; 原则保证了复制的准确进行。原则保证了复制的准确进行。 6.6.过程：解旋和复制。过程：解旋和复制。 7.7.特点：特点： 复制和复制和 。 8.8.意义：从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性。意义：从亲

16、代传给子代，保持遗传信息的连续性。 亲代亲代DNADNA细胞核细胞核间期间期第第次分裂前的间期次分裂前的间期模板、原料、酶、能量模板、原料、酶、能量双螺旋双螺旋碱基互补配对碱基互补配对半保留半保留边解旋边复制边解旋边复制练一练练一练 下列关于下列关于DNADNA复制的叙述，正确的是（复制的叙述，正确的是（ ）A.A.在细胞有丝分裂间期，发生在细胞有丝分裂间期，发生DNADNA复制复制B.B.DNADNA通过一次复制后产生四个通过一次复制后产生四个DNADNA分子分子C.C.DNADNA双螺旋结构全部解链后，开始双螺旋结构全部解链后，开始DNADNA的复的复 制制D.D.单个脱氧核苷酸在单个脱氧

17、核苷酸在DNADNA酶的作用下连接合成酶的作用下连接合成 新的子链新的子链 解析解析 DNADNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的分子的复制发生在细胞有丝分裂的 间期和减数第一次分裂前的间期，是以亲代间期和减数第一次分裂前的间期，是以亲代 DNADNA的两条链的两条链为模板，合成两个子代为模板，合成两个子代DNADNA分子分子的过程。的过程。DNADNA复制过程需要解旋酶和复制过程需要解旋酶和DNADNA聚合酶，聚合酶，不需要不需要DNADNA（水解）酶。（水解）酶。DNADNA是边解旋边复制，是边解旋边复制，而不是双螺旋全部解链后才开始而不是双螺旋全部解链后才开始DNADNA的复制。的复制。答

18、案答案 A 三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 1.1.基因：基因： 的的DNADNA片段，是决定片段，是决定 的基本单位。的基本单位。 2.2.遗传信息：指基因中遗传信息：指基因中 的排列顺序。的排列顺序。 3.3.染色体、染色体、DNADNA、基因、脱氧核苷酸的关系、基因、脱氧核苷酸的关系 是是DNADNA的的 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 DNADNA（基因）的基本组成单位（基因）的基本组成单位染色体染色体DNADNA基因基因控制生物性状的基本单位，控制生物性状的基本单位，携带遗传信息。主要存在携带遗传信息。主要存在于于 上，少量存在于上，少量存在于 和

19、和 中中脱氧核苷酸脱氧核苷酸有遗传效应有遗传效应生物性生物性状状脱氧核苷酸脱氧核苷酸主要载体主要载体染色体染色体叶绿体叶绿体线粒体线粒体4.4.四种结构或物质之间的包含关系及数量关系四种结构或物质之间的包含关系及数量关系 DNADNA中既包括基因片段还包括非基因中既包括基因片段还包括非基因片段，所以构成基因的碱基总数小于构成片段，所以构成基因的碱基总数小于构成DNADNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。显性基因显性基因D D和隐性基因和隐性基因d d的根本区别是基因中的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。脱氧核苷酸的排列顺序不同。 提醒提醒构建知识网络构建知识网络 考点三考点三 DNAD

20、NA复制的研究方法、过程和条件复制的研究方法、过程和条件1.1.研究研究DNADNA复制的常用方法复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记同位素标记法和离心法，常标记3 3H H、1515N N、3232P P，通过离心在试管中形成不同位置。通过离心在试管中形成不同位置。2.2.DNADNA复制的过程复制的过程（1 1）解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用）解旋：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。下，两条螺旋的双链解开。（2 2）合成子链：以）合成子链：以DNADNA分子的两条母链为模板，在分子的两条母链为模板，在DNADNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的聚

21、合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的4 4种种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成互补脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成互补的子链。的子链。（3 3）形成子代）形成子代DNADNA：每条新链（子链）与其对应的：每条新链（子链）与其对应的模板链（母链）盘绕成双螺旋结构。模板链（母链）盘绕成双螺旋结构。 子代子代DNADNA分子中模板链与另一分子中模板链与另一DNADNA分子中分子中新合成的子链碱基序列完全相同。新合成的子链碱基序列完全相同。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用特殊情况下，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。下，可能造成碱基配对发

22、生差错，引起基因突变。提醒提醒3.3.DNADNA复制的条件复制的条件 影响细胞呼吸（影响细胞呼吸（ATPATP供给）的所有因素供给）的所有因素都可能影响都可能影响DNADNA复制。复制。体外也可进行，即体外也可进行，即PCRPCR扩增技术，除满足上述扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、条件外，还应注意温度、pHpH 的控制及引物的加入。的控制及引物的加入。模板模板原料原料能量能量酶酶解旋后解旋后两条链两条链四种游离四种游离的脱氧核的脱氧核苷酸苷酸ATPATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合聚合酶酶提醒提醒对位训练对位训练6.6.下列有关下列有关DNADNA分子复制的叙述，正确的是（分子

23、复制的叙述，正确的是（ ）A.A.DNADNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的在复制过程中，解旋和复制是同时进行的C.C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.D.两条新的子链通过氢键形成一个新的两条新的子链通过氢键形成一个新的DNADNA分子分子解析解析 在在DNADNA分子复制过程中，解旋酶的作用是分子复制过程中，解旋酶的作用是破坏碱基对之间的氢键，形成两条脱氧核苷酸长链。破坏碱基对之间的氢键，形成两条脱氧核苷酸长链。边解旋边复制也是边解旋边复制也是DNADNA复制

24、的一个特点。以解开复制的一个特点。以解开的每一条单链为模板，按照碱基互补配对原则，各的每一条单链为模板，按照碱基互补配对原则，各合成一条子链，最后每条新合成的子链与对应的模合成一条子链，最后每条新合成的子链与对应的模板链螺旋，形成两条一样的板链螺旋，形成两条一样的DNADNA分子。分子。B7. 7. 在进行基因工程时，已经得到一个目的基因在进行基因工程时，已经得到一个目的基因 ，要人工复制，使数量增多，要人工复制，使数量增多，需要的复制条件是需要的复制条件是 （ ）CTAGGGCCTAGGGC或或GATCCCGGATCCCG模板链模板链 碱基碱基A A、U U、C C、G G 碱基碱基A A、

25、T T、C C、G G 核糖核糖 脱脱氧核糖氧核糖 酶酶 ATP ATP 磷酸磷酸 蛋白质蛋白质A.A.B.B.C.C.D.D.解析解析 DNADNA复制需要模板、原料、能量和酶等复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件基本条件。GATCCCGCTAGGGCD思维误区警示思维误区警示易错分析易错分析 1.1.对对DNADNA复制过程中复制过程中“第第n n次次”还是还是“n n次次”复制复制所需某种碱基数量的计算原理不清所需某种碱基数量的计算原理不清 已知已知DNADNA分子中碱基数，求复制分子中碱基数，求复制n n次与第次与第n n次所次所需某碱基的数目：某需某碱基的数目：某DNADNA分子中

26、含某碱基分子中含某碱基a a个，复个，复制制n n次，则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为次，则共需加入含该碱基的脱氧核苷酸为a a（2 2n n-1-1）个，因为最初亲代）个，因为最初亲代DNADNA分子做模板不需要分子做模板不需要原料；但第原料；但第n n次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸次复制时所需含该碱基的脱氧核苷酸为为a a(2(2n n-1)-a-1)-a(2(2n-1n-1-1)=a-1)=a2 2n-1n-1。解题思路解题思路探究探究2.2.对细胞分裂和对细胞分裂和DNADNA复制相结合的知识理解不透复制相结合的知识理解不透（1 1）细胞分裂过程中先进行）细胞分裂过程中先进行DNAD

27、NA复制。复制。（2 2）DNADNA复制的方式：半保留复制。复制的方式：半保留复制。（3 3）图示辨析）图示辨析这样来看，最后形成的这样来看，最后形成的4 4个子细胞有个子细胞有3 3种情况：第一种情况：第一种情况是种情况是4 4个细胞都是个细胞都是 ；第；第2 2种情况是种情况是2 2个细胞个细胞是是 ，1 1个细胞是个细胞是 ，1 1个细胞是个细胞是 ；第；第3 3种情况是种情况是2 2个细胞是个细胞是 ，另外，另外2 2个细胞是个细胞是 。纠正训练纠正训练1.1.某某DNADNA分子含分子含m m对碱基，其中腺嘌呤有对碱基，其中腺嘌呤有A A个。下个。下 列有关此列有关此DNADNA在

28、连续复制时所需的胞嘧啶脱氧在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧 核苷酸数目的叙述中，错误的是核苷酸数目的叙述中，错误的是 （ ）A.A.在第一次复制时，需要（在第一次复制时，需要（m m- -A A）个）个B.B.在第二次复制时，需要在第二次复制时，需要2 2（m m- -A A) )个个C.C.在第在第n n次复制时，需要次复制时，需要2 2n-1n-1( (m m- -A A) )个个D.D.在在n n次复制过程中，总共需要次复制过程中，总共需要2 2n n( (m m- -A A) )个个解析解析 该该DNADNA分子含胞嘧啶数目为分子含胞嘧啶数目为m m- -A A，复制，复制n n 次需胞嘧

29、啶脱氧核苷酸数目为（次需胞嘧啶脱氧核苷酸数目为（m m- -A A）(2 (2n n-1)-1)。D2.2.取取1 1个含有个含有1 1对同源染色体的精原细胞，用对同源染色体的精原细胞，用1515N N标标 记细胞核中记细胞核中DNADNA，然后放在含，然后放在含1414N N的培养基中培的培养基中培 养，让其连续进行两次有丝分裂，形成养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4 4个细胞，个细胞， 这这4 4个细胞中含个细胞中含1515N N的细胞个数可能是的细胞个数可能是 ( )( ) A.2 B.3 A.2 B.3 C.4 C.4 D. D.前三项都对前三项都对D知识综合应用知识综合应用重点提示

30、重点提示通过通过“DNADNA半保留复制的原理和相关计算半保留复制的原理和相关计算”的的考查，提升考查，提升“具备验证简单生物学事实，并能对具备验证简单生物学事实，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理实验现象和结果进行解释、分析和处理”的能力。的能力。典例分析典例分析 某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对 生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性 学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验 设备，对有关设备，对有关DNADNA复制的方式进行探究，有人复制的方式进行探究，

31、有人 认为认为DNADNA是全保留复制，也有人认为是全保留复制，也有人认为DNADNA是半是半 保留复制。为了证明这两种保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。并对结果进行预测。 （1 1）实验步骤：）实验步骤：第一步：在氮源为第一步：在氮源为1414N N的培养基上生长的大肠杆菌，的培养基上生长的大肠杆菌，其其DNADNA分子均为分子均为1414N N- -DNADNA；在氮源为；在氮源为1515N N的培养基的培养基上生长的大肠杆菌，其上生长的大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为1515N N-

32、-DNADNA。用。用某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其DNADNA分别分布在轻带和重带上。分别分布在轻带和重带上。第二步：将亲代大肠杆菌第二步：将亲代大肠杆菌( (含含1515N N) )转移到含转移到含1414N N的的培养基上繁殖一代培养基上繁殖一代()()，请分析：，请分析：如果如果DNADNA位于位于 带位置，则是全保留复制；如带位置，则是全保留复制；如果果DNADNA位于位于 带位置，则是半保留复制。带位置，则是半保留复制。第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌亲代大肠杆菌( (

33、含含1515N N) )转移到含转移到含1414N N的培养基上再的培养基上再连续繁殖一代连续繁殖一代()()，请分析：，请分析：如果如果DNADNA位于位于 带位置，则是全保留复制；如带位置，则是全保留复制；如果果DNADNA位于位于 带位置，则是半保留复制。带位置，则是半保留复制。(2)(2)有人提出：第一代有人提出：第一代()()的的DNADNA用解旋酶处理后用解旋酶处理后再离心，就能直接判断再离心，就能直接判断DNADNA的复制方式，如果轻的复制方式，如果轻带和重带各占带和重带各占 ，则一定为半保留复制。，则一定为半保留复制。你认为此人说法是否正确？你认为此人说法是否正确？ 。原因是原

34、因是 。解析解析 如果如果DNADNA的复制方式为全保留复制，则一的复制方式为全保留复制，则一个亲代个亲代1515N N- -1515N N的的DNADNA分子，子代两个分子，子代两个DNADNA分子分子是：一个是：一个1515N N- -1515N N，一个，一个1414N N- -1414N N，其在离心管中，其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNADNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代的复制方式为半保留复制，则一个亲代1515N N- -1515N N的的DNADNA分子分子, ,子代两个子代两个DNADNA分子都是分子都是15

35、15N N- -1414N N，其在离心管中分布的位置全部在中带。其在离心管中分布的位置全部在中带。21答案答案 （1 1）1/21/2重和重和1/21/2轻轻 全中全中 1/41/4重和重和3/43/4轻轻1/21/2中和中和1/21/2轻轻（2 2）不正确）不正确 无论半保留复制还是全保留复制，无论半保留复制还是全保留复制，按此法研究按此法研究DNADNA链的情况结果是一致的，所以无链的情况结果是一致的，所以无法区分法区分方法规律方法规律 （1 1）探究）探究DNADNA复制的方法和原理复制的方法和原理方法：同位素标记法。方法：同位素标记法。原理：根据原理：根据DNADNA分子比重不同，借

36、助离心技术，分子比重不同，借助离心技术，通过离心后通过离心后DNADNA在试管中位置确定复制方式。在试管中位置确定复制方式。（2 2）结果分析）结果分析已知某一被已知某一被1515N N标记的标记的DNADNA分子（亲代），转移到含分子（亲代），转移到含有有1414N N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：如下：世世代代DNADNA分子的特点分子的特点DNADNA中脱氧核中脱氧核苷酸链的特点苷酸链的特点分分子子总总数数细胞中的细胞中的DNADNA分分子离心后子离心后在管中的在管中的位置位置不同不同DNADNA分子与全部分子与全部DNADNA分子

37、之比分子之比链链总总数数不同脱氧核苷不同脱氧核苷酸链与全部链酸链与全部链之比之比含含1515N N的链的链含含1414N N的链的链只含只含1515N N的的分子分子含含1414N N和和1515N N的杂的杂种分子种分子只含只含1414N N的的分子分子亲亲代代1 1全在下部全在下部1 10 00 02 21 10 01 12 2全在中部全在中部0 01 10 04 4212124 0 0838 0 016n2n 0 0( (或或2n+1212121214141434143438187n22n221n22)211nn221n21n211中部，中部，中部，中部，中部，中部，上部上部上部上部上部

38、上部提醒提醒 DNADNA复制为半保留复制，所以亲代的复制为半保留复制，所以亲代的2 2条条1515N N链不会消失，最终分布在链不会消失，最终分布在2 2个个DNADNA分子中，即分子中，即不管不管DNADNA复制多少次，含亲代复制多少次，含亲代1515N N链的链的DNADNA只有只有2 2个，个，1515N N链始终链始终2 2条。条。变式训练变式训练用用1515N N标记细菌的标记细菌的DNADNA分子，再将它们放入含分子，再将它们放入含1414N N的的 培养基中连续繁殖四代，培养基中连续繁殖四代，a a、b b、c c为三种为三种DNADNA分子：分子： a a只含只含1515N

39、N，b b同时含同时含1414N N和和1515N N，c c只含只含1414N N，则下图所，则下图所 示这三种示这三种DNADNA分子的比例正确的是分子的比例正确的是 （ ） 解析解析 假设亲代假设亲代DNADNA分子为分子为n n个，则繁殖四代后，个，则繁殖四代后，DNADNA分子总数为分子总数为16n16n，其中，只含，其中，只含1515N N的的DNADNA分子分子 为为0 0个，同时含个，同时含1414N N和和1515N N的分子为的分子为2n2n个，只含个，只含1414N N的的 分子有分子有14n14n个，则它们呈现的比例为个，则它们呈现的比例为D D图所示。图所示。D题组一

40、题组一：DNADNA分子中的碱基比例的相关计算分子中的碱基比例的相关计算1.1.下图示下图示DNADNA分子复制的片段，图中分子复制的片段，图中a a、b b、c c、d d表示各条表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是 （ ）A.aA.a和和c c的碱基序列互补的碱基序列互补 B.bB.b和和c c的碱基序列相同的碱基序列相同C.aC.a链中（链中（A+TA+T）/ /（G+CG+C）的比值与）的比值与b b链中同项比值不同链中同项比值不同D.aD.a链中（链中（A+TA+T）/ /（G+CG+C）的比值与）的比值与c c链中同项比值相同链中

41、同项比值相同随堂过关检测随堂过关检测解析解析 本题考查本题考查DNADNA分子复制的特点，即半保留复分子复制的特点，即半保留复制。在制。在a a、b b、c c、d d四条脱氧核苷酸链中，其中四条脱氧核苷酸链中，其中a a和和b b、d d的碱基互补，的碱基互补，d d和和a a、c c的碱基互补，的碱基互补，b b和和d d、a a和和c c的的碱基序列相同。在双链碱基序列相同。在双链DNADNA分子中，分子中，A A= =T T、G G= =C C，则一条链中的（则一条链中的（A A+ +T T）或（）或（G G+ +C C）与互补链中的）与互补链中的（A A+ +T T）或（）或（G G

42、+ +C C）相同，则）相同，则a a链中（链中（A A+ +T T）/ /（G G+ +C C）的比值与）的比值与b b链中同项比值相同，与链中同项比值相同，与c c链中链中同项比值也相同。同项比值也相同。 答案答案 D 2.2.在一个在一个DNADNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的全部碱基数目的54%54%，其中一条链中鸟嘌呤、，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%22%和和28%28%，则，则由该链转录的信使由该链转录的信使RNARNA中鸟嘌呤占碱基总数的中鸟嘌呤占碱基总数的 （ ）A.24%A.2

43、4%B.22%B.22% C.26% C.26% D.23% D.23%解析解析 双链双链DNADNA中，中，A A+ +T T占全部碱基总数的占全部碱基总数的54%54%，则一条单链中，则一条单链中A A+ +T T占该链碱基总数的占该链碱基总数的54%54%，按下面的图示分析：，按下面的图示分析：A题组二：题组二：DNADNA半保留复制特点的应用半保留复制特点的应用3.3.将用将用1515NN标记的一个标记的一个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培养的培养 基中，让其复制三次，则含有基中，让其复制三次，则含有1515N N的的DNADNA分子占全分子占全 部部DNADNA

44、分子的比例、含有分子的比例、含有1414N N的的DNADNA分子占全部分子占全部 DNADNA分子的比例以及含有分子的比例以及含有1515N N的脱氧核苷酸链的脱氧核苷酸链 占全部占全部DNADNA单链的比例依次是单链的比例依次是 （ ）A.1/2A.1/2，7/87/8，1/41/4B.1/4B.1/4，1 1，1/81/8C.1/4C.1/4，7/87/8，1/81/8D.1/8D.1/8，1 1，1/81/8解析解析 用用1515N N标记的一个标记的一个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培的培养基中，让其复制三次，则产生的养基中，让其复制三次，则产生的DNADNA分子共有分子共有2 23 3=8=8个，共有个，共有1616条脱氧核苷酸链，其中含有条脱氧核苷酸链，其中含有1515N N的的DNADNA分子有分子有2 2个，含有个，含有1515N N的脱氧核苷酸链有的脱氧核苷酸链有2 2条，条，含含1414N N的的DNADNA分子为分子为8 8个，含个，含1414N N的脱氧核苷酸链有的脱氧核苷酸链有16-2=1416-2=14条。条。B4.4.DNADNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱