DNA分子的结构复制及基因的本质

DNA分子的结构复制及基因的本质第1页/共118页走进高考第一关:教材关第2页/共118页DNA分子的结构､复制与基因的实质 DNA分子的结构DNA双螺旋结构模型的构建 科学家:沃森､克里克(1953年) 构建 基础 化学结构 元素的组成:C､H､

O､N､P 基本单位:(4种)________

脱氧第3页/共118页核苷酸含氮碱基(A､G､C､T)磷酸脱氧核糖聚合脱氧核苷酸链

碱基位置与关系:在两条磷酸脱氧核糖骨架内侧且A=TG=C

模型:DNA________模型

DNA分子的结构:规则的双螺

旋结构①两条脱氧核苷酸长链__________盘旋而成

双螺旋反向平行第4页/共118页②外侧的基本骨架由________和________交替连接而成,________排列于内侧

③两条长链上的碱基通过________按碱基互补配对原则形成碱基对(A—T,G—C)体现

特点多样性:碱基对排列顺序千变万化________分子多样性决定生物多样性特异性:碱基对特定的排列顺序每个DNA分子的________性,决定生物________性

DNA的复制克里克的假说:半保留复制脱氧核糖磷酸碱基氢键DNA特异特异第5页/共118页实验证据材料:大肠杆菌

方法:放射性同位素示踪法､离心技术

结论:DNA的复制是以________方式进行的

DNA分子复制的过程概念;以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程时间:有丝分裂________或减________

半保留间期间期第6页/共118页场所:主要在细胞核中

过程:解旋合成子链形成子代DNA分子

条件:________､原料､酶(解旋酶､聚合酶等)､________

特点:________复制

结果:1DNA2子代DNA

模板能量半保留第7页/共118页意义:使遗传信息从亲代传给子代,保持遗传信息的________性

保障①独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的________

②碱基互补配对,保证了复制________

基因的本质遗传信息:DNA分子中________的排列顺序

本质:基因是有________的DNA片段连续模板准确无误种碱基对遗传效应第8页/共118页解读高考第二关:考点关

第9页/共118页考点1DNA分子的结构和相关计算规律

1.基本元素组成:C､H､O､N､P5种元素｡

2.基本组成单位:4种脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸由3种小分子化合物构成｡

磷酸用“○”表示,脱氧核糖用“

”表示,含氮碱基用

“

”表示,三者之间的连接如图

,其差异是由碱基种类决定的｡

第10页/共118页3.由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链｡

4.两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构｡两条长链的碱基之间靠氢键连接成碱基对,碱基对的形成遵循碱基互补配对原则｡

第11页/共118页5.平面结构图及空间结构第12页/共118页特别提醒:①配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,C—G对所占比例越大,DNA结构越稳定｡

②在DNA分子中,多数磷酸连接2个脱氧核糖,多数脱氧核糖连接2个磷酸｡

③在同一条脱氧核苷酸链中,相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连｡

第13页/共118页例析1(2009·徐州一模)下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型,正确的是()

第14页/共118页第15页/共118页解析:DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸｡每个脱氧核苷酸中的三个分子连接时注意脱氧核糖在中间,排除B项｡不同脱氧核苷酸之间连接时是脱氧核糖和磷酸交替连接,排除A项｡D项中,一条脱氧核苷酸链上与脱氧核糖相连的两个磷酸应分别连接在不同的位点｡答案:C第16页/共118页方法技巧:画图时体现DNA两条链的反向平行的关键是五碳糖的方向相反,还要注意碱基对之间的氢键数及磷酸､脱氧核糖､碱基三者之间的连接部位｡

第17页/共118页互动探究1:赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA组分,下列被标记的部位组合正确的是()

A.①②

B.①③

C.①④

D.②④第18页/共118页解析:从题图中可以判断:①是氨基酸的R基,也是蛋白质中含有S元素的部位;②则是磷酸基团,是DNA中含有磷酸的部位｡噬菌体侵染细菌的实验中,应该用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质｡答案:A第19页/共118页考点2DNA碱基配对原则

1.碱基互补配对原则及其推论

(1)碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时,A一定与T配对,G一定与C配对的一一对应关系｡

(2)推论:

规律一:一个双链DNA分子中,A=T､C=G､A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数｡

第20页/共118页规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基和(如A+T或C+G)占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值｡

规律三:在DNA双链中一条单链的的值与另一条互补单链的的值互为倒数关系｡第21页/共118页规律四:DNA双链中,一条单链的的值,与另一条互补链的的值是相等的,也与整个DNA分子中的的值是相等的｡

第22页/共118页2.DNA分子的特点

(1)稳定性:使DNA双螺旋结构稳定的因素取决于:①碱基对间的氢键;②疏水作用(或碱基的堆积力):疏水的碱基彼此堆积,避开了水相,一般认为后者对双螺旋的稳定性贡献最大｡

(2)多样性:碱基对(或脱氧核苷酸对)排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性遗传信息的多样性生物多样性｡

第23页/共118页(3)特异性:每个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的,构成了每个DNA分子的特异性了遗传信息的特异性

生物的特异性｡

第24页/共118页特别提醒:(1)DNA分子结构具有相对的稳定性是DNA作为遗传物质的基本条件之一,但其稳定性的原因并不是脱氧核糖与磷酸的交替连接｡

(2)碱基对的排列顺序代表了遗传信息,因此DNA具有储存遗传信息的功能,而且信息量极大｡

第25页/共118页(3)决定DNA分子特异性的是｡

(4)DNA分子的多样性和特异性从分子水平上解释了生物体具有多样性和特异性的原因｡

(5)DNA分子中碱基对(脱氧核糖核苷酸)排列顺序代表的是遗传信息,若一DNA分子由n个碱基对构成,则可代表的遗传信息有4n种(注:n是碱基对的数量)｡

第26页/共118页例析2-1亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)｡现有一DNA片段为—AGTCG—①—TCAGC—②,经亚硝酸盐作用后,若链①中的A､C发生脱氨基作用,经过两轮复制后其子代DNA片段之一为()A.—CGTTG——GCAAC—

B.—GGTCG——CCAGG—

C.—GGTTG——CCAAC—

D.—CGTAG——CCATC—第27页/共118页解析:根据题意可知,在整个过程中DNA复制了两次,一共得到四个DNA分子,由于只有①链发生改变,因此以②链为模板复制出的两个DNA分子结构并没有发生任何变化,而①链根据题意改成了—IGTUG—,因此以①链为模板复制的DNA链碱基序列为—CCAAC—｡

答案:C第28页/共118页例析2-2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%

第29页/共118页解析:双链DNA中,A+T占全部碱基总数的54%,则一条半链中A+T占该链碱基总数的54%,按下面的图示分析:答案：A第30页/共118页互动探究2-1:如果一个双链DNA中鸟嘌呤占整个DNA碱基的27%,并测得该DNA一条链上的腺嘌呤占该链的28%,那么另一条链上的腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是()

A.9%

B.18%

C.27%

D.28%第31页/共118页解析:由于双链DNA分子中A=T､G=C,又G为27%,所以整个DNA中A为23%,而其中一条链上的A是28%,双链DNA分子中某一碱基所占的比例等于该碱基在每一单链中所占比例之和的一半,可知A%=1/2(A1%+A2%),则另一条链上的A占该链比例为18%,因而占整个DNA分子碱基的比例为9%｡答案:A第32页/共118页互动探究2-2:下列对双链DNA分子的叙述,哪项是不正确的

()

A.若一条链G的数目为C的2倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍

B.若一条链A和T的数目相等,则另一条链A和T的数目也相等

C.若一条链的A：T：G：C=1：2：3：4,则另一条链相应碱基比为2：1：4：3

D.若一条链的G：T=1：2,另一条链的C：A=2：1

第33页/共118页解析:根据碱基互补配对原则,在DNA双链分中,A1=T2,T1=A2,G1=C2,C1=G2｡所以A､B､C项都是正确的｡而D项中,若一条链的G：T=1：2,另一条链C：A=2：1是错误的,C：A=1：2才是正确的｡答案:D第34页/共118页考点3DNA的复制——半保留复制

1.复制条件

复制除模板､原料､能量､酶外,还需相对稳定的细胞内部条件以保证酶的活性,如:一定的温度､pH等｡

2.DNA分子复制过程中的数量关系

(1)一条双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子中,含亲代DNA母链的有两个DNA分子,占子代DNA总数的2/2n;亲代DNA分子母链两条,占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的2/2n+1=n｡

第35页/共118页(2)用3H标记的噬菌体n个,侵染大肠杆菌,在普通培养基中培养一段时间后,统计得知培养基中共噬菌体后代m个,则此时培养基中含被标记的噬菌体比为2n/m｡

(3)DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总是2条｡

第36页/共118页(4)复制所需的脱氧核苷酸数=a×(2n-1),其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量,n为复制次数｡第n次复制所需某种脱氧核苷酸数为a·2n-1｡

(5)一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类数或所携带的遗传信息的种类数=4n(n为碱基对数)｡

第37页/共118页3.同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制(或DNA分子连续复制的计算规律)

已知某一DNA分子用15N标记(0代),将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)若干代后,其DNA分子数､脱氧核苷酸链数及相关比例如下表:

第38页/共118页第39页/共118页第40页/共118页第41页/共118页特别提醒:(1)复制的“精确性”:DNA分子之所以能自我复制,取决于DNA的双螺旋结构,它为复制提供了模板;同时,由于碱基具有互补配对的特性,因此能确保复制的完成｡

(2)复制“差错”:在复制过程中,脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性,但也可能发生差错即发生碱基对的增添､缺失或改变——基因突变｡这种稳定性与可变性的统一,是生物遗传和变异的物质基础和根本原因｡

(3)复制的场所:细胞核､线粒体和叶绿体｡

第42页/共118页例析3如图DNA的复制图解,请据图回答下列问题:

(1)DNA复制发生在_________________

_________________________________期｡

(2)②过程称为________｡

(3)指出③中的子链是________｡

(4)③过程必须遵循________________原则｡

有丝分裂间期和减数第一次分裂间解旋Ⅱ､Ⅲ碱基互补配对第43页/共118页(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有___________特点｡

(6)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂4次,问:含14N的DNA细胞占总细胞数的________｡含15N的DNA细胞占总细胞数的________｡

(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中含A40个,则复制4次,在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加｡半保留复制100%12.5%900第44页/共118页解析:DNA分子的复制方式为半保留复制,子代DNA分子中有一条母链和与母链互补的子链;复制n次产生的子代DNA分子数为2n个;若亲代DNA分子中含某种碱基数为a个,则复制n次需该种碱基数为a×(2n-1)个｡

第45页/共118页互动探究3-1:用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次｡其结果不可能是()

A.含有15N的DNA分子占1/8

B.含有14N的DNA分子占7/8

C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个

D.复制结果共产生16个DNA分子

第46页/共118页解析:由于DNA的复制是半保留复制,经过四次复制形成16个DNA分子,有2个DNA分子中一条链含有15N,另一条链含有14N,其余14个DNA分子两条链全部含有14N,该DNA分子中含有胞嘧啶60个,由此计算出含有鸟嘌呤60个,腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个,复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24-1)=600个,选项中A､C､D正确,B错误｡

答案:B第47页/共118页互动探究3-2:某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为()

A.330

B.660

C.990

D.1320

第48页/共118页解析:根据题意可知:该DNA分子中共有1000个碱基,其中A=T=170(个),G=C=330(个)｡该DNA片段复制2次共形成4个子代DNA分子,其中净增加(合成)的有3个,因此复制时所需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为:330×3=990(个)｡答案:C第49页/共118页考点4基因的本质

1.基因是有遗传效应的DNA片段

其基本单位也是脱氧核苷酸,且脱氧核苷酸排列顺序决定了基因的多样性和特异性｡

2.染色体､DNA､基因､脱氧核苷酸的关系

第50页/共118页3.基因､染色体､蛋白质､性状的关系

4.基因的基本功能

(1)遗传信息的传递:发生在传种接代过程中,通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递｡

(2)遗传信息的表达:发生在生物个体发育过程中,是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达控制个体发育过程｡第51页/共118页第52页/共118页特别提醒:①真核细胞中线粒体､叶绿体中也有基因｡

②原核细胞中DNA是裸露的,没有与蛋白质一起构成染色体｡

第53页/共118页例析4下列关于基因的说法,错误的是()

A.基因是有遗传效应的DNA片段

B.基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息

C.基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位

D.基因是染色体上的一段

第54页/共118页解析:真核生物基因的主要载体是染色体,而染色体的主要成分是DNA和蛋白质,因此可以说基因是染色体上DNA中有遗传效应的一个片段,不能说基因是染色体上的一段｡答案:D第55页/共118页方法技巧:真核生物基因的主要载体是染色体,基因在染色体上呈线性排列,并且和染色体的行为一致(即平行关系)｡

①(间期)染色体复制——基因复制｡

②(减数第一次分裂后期)同源染色体分离——同源染色体上的基因(无论是等位基因,还是相同基因)分离｡

非同源染色体自由组合——非同源染色上的非等位基因自由组合｡

③(减数第二次分裂后期和有丝分裂后期)姐妹染色单体分开——相同基因(或基因突变产生的等位基因)分离｡

④基因随染色体传给子代｡第56页/共118页互动探究4-1:下列有关遗传信息的叙述,错误的是()

A.遗传信息可以通过DNA复制传递给后代

B.遗传信息控制蛋白质的分子结构

C.遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序

D.遗传信息全部以密码子的方式体现出来

解析:考查遗传信息的概念和功能｡DNA是双链结构,其中一条链是有义链,可通过转录全部以密码子的方式表现出来,另一条链是无义链,不能转录成mRNA(密码子)｡答案:D第57页/共118页互动探究4-2:用a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核苷酸,d表示碱基,则四者的关系是()解析:一个DNA上有许多个基因,每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸由一分子磷酸､一分子脱氧核糖､一分子含氮的碱基构成｡答案:C第58页/共118页笑对高考第三关:技巧关

第59页/共118页用同位素标记法证明DNA半保留复制的实验

经研究发现,含15N的DNA在含14N的培养基中复制一次后形成的DNA分子在氯化铯中形成的带位于重带和轻带中间｡这就充分证明了DNA进行的是半保留复制｡

还有更令人信服的证据,人们从在含14N的培养基中生长一代的细胞(原来含15N)中提取DNA,通过热变性,使DNA双链分开,然后离心,结果又观察到两条带,其中一条位于重带位置,一条位于轻带位置,这更有力地证实了DNA的半保留复制｡

第60页/共118页典例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,也是研究性学习的内容之一｡这个小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制的方式进行探索,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为DNA是半保留复制｡为了证明这两种假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验并对结果进行预测｡第61页/共118页(1)实验步骤:第一步:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N—DNA;在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—DNA｡有某种离心方法分离得到的结果如上图所示,其DNA分别分布在轻带和重带上｡第62页/共118页第二步:将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ),请分析:

如果DNA位于________________带位置,则是全保留复制;如果DNA位于________带位置,则是半保留复制｡

1/2重和1/2轻全中第63页/共118页第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上再连续繁殖一代(Ⅱ),

请分析:

如果DNA位于________________带位置,则是全保留复制;如果DNA位于________________带位置,则是半保留复制｡

1/4重和3/4轻1/2中和1/2轻第64页/共118页(2)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶处理后再离心,就能直接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占,则一定为半保留复制｡

你认为这种说法是否正确?________｡原因是______________________________________｡

不正确无论半保留复制还是全保留复制,如果研究DNA链的情况,结果是一致的,无法区分第65页/共118页思维导析:如果DNA的复制方式为全保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子,其子代两个DNA分子是:一个15N-15N,一个14N-14N,在离心管中分布的位置是一半在轻带､一半在重带;如果DNA的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N-15N的DNA分子,其子代两个DNA分子都是15N-14N,在离心管中分布的位置全部在中带｡

第66页/共118页应用拓展

第67页/共118页科学家在研究DNA分子复制方式时,进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,实验结果见相关图示):

第68页/共118页(1)复制过程除需要模板DNA､脱氧核苷酸外,还需要_______________________等(至少答两点)｡

(2)为了证明DNA复制的特点为半保留复制,请设计实验三(用图示和有关文字补充在图中),并画出结果C｡

能量､酶､适宜的温度和pH第69页/共118页(3)该过程中,实验一､实验二起________作用｡若用15N标记的DNA作为模板,用含有14N标记的培养基培养,在下面坐标图中画出连续培养细菌60min过程中,15N标记DNA分子含量变化的曲线图｡

对照第70页/共118页高考真题备选

第71页/共118页1.(2008·山东理综,7)DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基(设为P)变成为尿嘧啶｡该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A､A—T､G—C､C—G｡推测“P”可能是()

A.胸腺嘧啶

B.腺嘌呤

C.胸腺嘧啶或腺嘌呤

D.胞嘧啶第72页/共118页解析:根据半保留复制的特点,DNA分子经过两次复制后,突变链形成的两个DNA分子中含有U—A､A—T碱基对,而另一条正常链形成的两个DNA分子中含有G—C､C—G碱基对,因此替换的可能是G,也可能是C｡答案:D第73页/共118页2.(2007·全国理综,4)已知病毒的核酸有双链DNA､单链DNA､双链RNA和单链RNA四种类型,现发现了一种新病毒,要确定其核酸属于上述哪一种类型,应该()

A.分析碱基类型,分析碱基比率

B.分析碱基类型,分析核糖类型

C.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型

D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析核糖类型

第74页/共118页解析:DNA的碱基为A､T､C､G,RNA的碱基是A､U､C､G,T是DNA特有的碱基,U为RNA特有的碱基,所以可以根据这一区别来分辨DNA和RNA｡双链DNA中A=T且C=G,单链DNA和RNA则不具有这一规律｡答案:A第75页/共118页3.(2007·山东理综,4)下列关于DNA复制的叙述,正确的是

()

A.在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制

B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子

C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制

D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链

第76页/共118页解析:DNA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DNA的两条链为模板,合成两个子代DNA分子的过程｡DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,不需要DNA(水解)酶｡DNA是边解旋边复制,而不是双螺旋全部解链后才开始DNA的复制｡

答案:A第77页/共118页课后活页作业

第78页/共118页1.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过

()

A.肽键

B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—

C.氢键

D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—

解析:在DNA分子中两条单链之间,靠G与C､A与T之间的的氢键紧紧地连在一起,一条单链中A与T之间靠D项连接在一起,肽键是蛋白质中氨基酸之间的连接｡答案:D第79页/共118页2.下列有关DNA分子复制的叙述,正确的是()

A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸

B.在复制过程中,解旋和复制是同时进行的

C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子

解析:在DNA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｡边解旋边复制也是DNA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,各合成一条子链,最后每条新合成的子链与对应的模板链盘绕,形成两条一样的DNA分子｡答案:B第80页/共118页3.将硝化细菌体内的核酸彻底水解后可以得到()

A.C､H､O､N､P等元素

B.5种含氮碱基

C.4种核苷酸

D.8种核苷酸解析:硝化细菌体内存在DNA和RNA两种类型的核酸,初步水解后得到8种类型的核苷酸,彻底水解后得到磷酸､2种五碳糖和5种含氮碱基｡答案:B第81页/共118页4.分析一个DNA分子时,发现含有30%的腺嘌呤脱氧核苷酸,因此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的()

A.20%

B.30%

C.40%

D.70%第82页/共118页解析:由题意知,A=T=30%,G+C=40%,双链DNA分子中互补配对的碱基在整个DNA分子和每一单链中所占的比例相等,即单链中的G+C=(G+C)双=40%,因此一条链中G的最大值是40%｡答案:C第83页/共118页5.下图示DNA分子复制的片段,图中a\,b\,c\,d表示各条脱氧核苷酸链｡一般地说,下列各项正确的是()

A.a和c的碱基序列互补

B.b和c的碱基序列相同

C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值不同

D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同第84页/共118页解析:本题考查DNA分子复制的特点,即半保留复制｡在a,b,c,d四条脱氧核苷酸链中,其中a和b,d的碱基互补,d和a\,c的碱基互补,b和d,a和c的碱基序列相同｡在双链DNA分子中A=T､G=C,则一条链中的(A+T)或(G+C)与互补链中的(A+T)或(G+C)相同,则a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同,与c链中同项比值也相同｡答案:D第85页/共118页6.某DNA分子中含有1000个碱基对(P元素只含32P)｡若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来()

A.减少1500

B.增加1500

C.增加1000

D.减少1000

第86页/共118页解析:具有1000个碱基对的DNA分子连续分裂两次,形成四个DNA分子,这四个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都是含31P的,还有两个DNA分子都是一条链是31P,另一条链是32P｡前两个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了4000,后两个DNA分子的相对分子质量比原来共减少了2000,这样四个DNA分子平均比原来减少了6000/4=1500｡答案:A第87页/共118页7.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列有关叙述正确的是()

①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m

②碱基之间的氢键数为

③一个链中A+T的数量为n

④G的数量为m-n

A.①②③④

B.②③④

C.③④

D.①②③第88页/共118页解析:①的等量关系容易判断;对于②,须知G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为:2n+3;③因A+T的总量为2n,故一条链中的A+T的数量应为n;④中计算G的数量有误,应为-n｡

答案:D第89页/共118页8.将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例､含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是()

A.1/2,7/8,1/4

B.1/4,1,1/8

C.1/4,7/8,1/8

D.1/8,1,1/8第90页/共118页解析:用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制三次,则产生的DNA分子共有23=8个,共有16条脱氧核苷酸链,其中含有15N的DNA分子有2个,含有15N的脱氧核苷酸链2条,含14N的DNA分子为8个,含14N的脱氧核苷酸链有16-2=14条｡答案:B第91页/共118页9.下图为用15N标记的DNA分子片段,下列说法中正确的是

()

A.把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代,子代中含14N标记的DNA分子占总数的3/4

B.①处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化第92页/共118页C.限制性内切酶作用于③部位,解旋酶作用于②部位

D.该DNA分子的特异性表现在碱基种类上

解析:把用15N标记的DNA分子放在含14N的培养基中复制3代,所有的DNA分子中都含14N,A选项错误;①处的碱基对改变不一定引起生物表现型发生变化,原因是该DNA片段不一定是基因片段,即使是基因片段,转录成的mRNA翻译成蛋白质结构也不一定改变,因为有的氨基酸存在多个遗传密码子,B选项错误;限制性内切酶切断DNA分子上磷酸与五碳糖之间的磷酸二酯键,解旋酶作用于双链间的氢键,C选项正确;碱基对的特定排列顺序构成了DNA分子的特异性,D选项错误｡答案:C第93页/共118页10.艾滋病病毒属于RNA病毒,具有逆转录酶,如果它的一段RNA含碱基A23%､C19%､G31%,则通过逆转录过程形成的双链DNA中碱基A的比例为()

A.23%

B.25%

C.31%

D.50%答案:B第94页/共118页11.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是()

A.①和② B.①和③

C.③和④ D.②和④第95页/共118页解析:“○”中图①表示一磷酸腺苷(AMP)又叫腺嘌呤核糖核苷酸;②表示腺嘌呤;③表示腺嘌呤脱氧核苷酸;④表示转运RNA中的腺嘌呤｡DNA中的腺嘌呤和RNA中的腺嘌呤是相同的,但是相对应的核苷酸不同,因为五碳糖不同｡答案:D第96页/共118页12.关于图示DNA分子的说法,正确的是()

A.限制性核酸内切酶可作用于①部位,DNA连接酶作用于部位③

B.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+T)/(G+C)的比例上

C.若该DNA中A为p个,占全部碱基的n/m(m>2n),则G的个数为(pm/2n)-p

D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N的DNA占3/4第97页/共118页解析:A错误,部位③氢键的形成不需要DNA连接酶的作用,DNA连接酶的作用部位与限制性核酸内切酶的相同｡B错误,DNA中碱基种类都是A､G､C､T四种,故不能体现DNA的特异性｡C正确,全部碱基数目为pm/n,因A+G=1/2×碱基总数,故G=(pm/2n)-p｡D错误,因在含15N的培养液中复制两代,而每个子代DNA分子中都有15N原料形成的子链,故子代中全部的DNA分子都含15N｡

答案:C第98页/共118页13已知一个完全标记上15N的DNA分子含100个碱基对,其中有腺嘌呤(A)40个,经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7：1,需游离的胞嘧啶(C)为m个,则n,m分别是()

A.3,900

B.3,420

C.4,420

D.4,900解析:在该DNA分子中,A=T=40,G=C=60个,共复制4次,需游离的C=900个｡答案:D第99页/共118页14.下图表示某大肠杆菌DNA分子结构的片段:第100页/共118页(1)图中1表示________,2表示________｡1､2､3结合在一起的结构叫__________________｡

(2)3有________种,中文名称分别是____________________________________｡

磷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸四腺嘌呤､鸟嘌呤､胞嘧啶､胸腺嘧啶第101页/共118页(3)DNA分子中3与4是通过________连接起来的｡

(4)DNA被彻底氧化分解后,能产生含N废物的是________｡

(5)假定该大肠杆菌含14N的DNA相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中,便得到含15N的DNA,相对分子质量为b｡现将含15N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,子一代的相对分子质量平均为________,子二代的相对分子质量平均为________｡氢键含氮碱基(a+b)/2第102页/共118页15.实例分析:含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大｡现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞｡然后将G0代细胞移至32P的培养基中培养,经过第1､2次细胞分裂后,分别得到G1､G2代细胞｡

再从G0､G1､G2代细胞中提取DNA,经密度梯度离心后得到结果如图｡由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同,若①②③分别表示轻､中､重三种DNA分子的位置,第103页/共118页请回答:

(1)G0､G1､G2三代DNA离心后的试管分别是图中的________､________､________｡

(2)G2代在①②③三条带中DNA数的比例是________;

(3)图中①②两条带中DNA分子所含的同位素分别是:

①________,②________;

(4)上述实验结果证明DNA复制方式为___________｡A0:1：1D

31P31P和32P半保留复制B第104页/共118页解析:首先应理解轻､中､重三种DNA的含义:由两条都含31P的脱氧核苷酸组成的链是轻DNA;由一条含31P的脱氧核苷酸组成的链与另一条含32P的脱氧核苷酸组成的链形成的是中DNA;由两条都含32P的脱氧核苷酸组成的链是重DNA｡根据DNA半保留复制的特点,G0代细胞第105页/共118页中的DNA全部是轻DNA;G1代是以G0代细胞的DNA为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子,则全部为中DNA;G2代是以G1代细胞的D