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1、第2讲DNA分子的结构、复制 基因是有遗传效应的DNA片段,Step 1 基础导学,DNA分子的结构,沃森和克里克,脱氧核苷酸,A、T、C、G,反向平行,脱氧核糖,磷酸,碱基,氢键,碱基互补 配对原则,名师点拨,想一想,DNA初步水解和彻底水解的产物各是什么？,碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含GC碱基对的比例越大，结构越稳定。,答案：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、C 4种),碱基互补 配对,碱基互补配对,双螺旋结构,间期,减数分裂,DNA分子的两条链,4种游离的脱氧核苷酸,解旋酶、
2、 DNA聚合酶,边解旋边复制,双螺旋结构,2个,碱基互补 配对原则,连续性,基因突变,小贴士,议一议：DNA复制的场所 有哪些？如何证明DNA分 子的半保留复制？,答案：(1)DNA复制 的场所： 真核细胞：细胞核、 线粒体、叶绿体。 原核细胞：拟核、细 胞质(如质粒的复制)。 (2)用同位素示踪法和 离心技术可证明DNA 分子的半保留复制。,归纳：你是否能用图解的形式表示染色体、DNA、基因、蛋白质及性状的关系。,遗传效应,多,遗传信息,排列顺序,碱基排列 顺序,特定的 排列,DNA,答案：,Step 2 核心突破,DNA分子的结构及相关计算,1DNA分子的组成,2平面结构与空间结构,4DN
3、A分子的特性 (1)稳定性：空间结构相对稳定。 位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，不会改变； 两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与T、G与C配对。碱基对及其 侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。 (2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。 若某一个DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息就有4n种。 (3)特异性：每一种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。,在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的 () A氢键 B脱氧核糖磷酸脱氧核糖 C肽键 D磷酸脱氧
4、核糖磷酸,解析：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、 1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成，其连接方式如图所示：含氮碱基连接在脱 氧核糖的“1”号碳原子上，因此DNA单链中，相邻碱基的连接应含有两个脱氧核 糖，应选B。 答案：B,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ATGC1234，则另一条链相应碱基比为2143 D若一条链的GT12，另一条链的CA21 解析：根据碱基互补配对原则，在DNA双链分子中，A1T2，T1A
5、2，G1C2， C1G2，所以A、B、C项都是正确的。而D项中，若一条链的GT12，另一 条链CA21是错误的，CA12才是正确的。 答案：D,DNA分子的复制及相关计算,1DNA分子的复制,复制的准确性取决于 DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板。 碱基互补配对原则保证复制能够准确地进行。 复制简记：“1个主要场所(细胞核)，2种时期，3步过程，4个条件”。,2DNA分子复制问题的有关计算 若取一个全部被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)若 干代，其结果分析如下表：,解析：DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。 答案：D,答案：C,基因与脱氧核
6、苷酸、DNA和染色体之间的关系,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。 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。,对染色体、DNA、基因三者之间关系的叙述中，错误的是 () A每条染色体上含有一个或两个DNA分子，DNA分子上含有多个基因 B都能复制、分离和传递，且三者行为一致 C三者都是生物细胞内的遗传物质 D在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为 解析：染色体中的蛋白质不是遗传物质。 答案：C,个性知识归纳,2基因的现代含义(中国地图版) 在认识基因功能的同时，人们还在不断地探索基因的
7、化学本质和结构特点。 传统观点认为每一个结构基因是一段连续的DNA序列，一定的DNA序列对应着一 定的氨基酸序列。后来人们发现大多数真核生物的基因的编码序列在DNA分子上 不是连续排列的，而是被不编码的序列隔开，称为断裂基因。其中的编码序列称 为外显子，非编码序列称为内含子。断裂基因往往有一些交替存在的内含子和外 显子结构。 传统的基因概念认为基因是互不沾染、单个分离的实体。但是，在许多原核生物 和一些真核生物中却发现有两个基因共用一段重叠的核苷酸序列的现象，这就是 重叠基因。 绝大多数基因在染色体上的位置是固定的，但有些基因在染色体上的位置可以移 动，这类基因称为可动基因，也叫做转座因子。可
8、以通过某种方式从一个位置转 移到另外一个位置。,思考感悟提示,1.某一个被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养(复制)n代后，请 进行结果分析。,2原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构有何不同？ 【提示】 基因都是由编码区(编码氨基酸的核苷酸序列)和非编码区(调控编码区表 达的核苷酸序列)组成，在编码区上游的非编码区中最重要的部位是与RNA聚合酶 的结合位点。 原核基因的编码区是连续的，而真核基因的编码区是间隔的、不连续的，由编码 氨基酸的外显子和不具编码作用的内含子组成，因此在基因结构中直接编码氨基 酸的核苷酸序列占的比例很小。,选择题抢分技巧读、审、抓,核酸种类的判
9、断,核酸种类的判断方法 1若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。 2若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U， 可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U， 可认为进行了RNA的合成。 3若含T，AT或嘌呤嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA分子中AT，G C，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。 4若嘌呤嘧啶，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若 是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶，则可能既有双链DNA，又有RNA。,(2010东北师大附中二次摸底)检测某生物样品中碱基比例，其嘌呤与嘧啶含量 不等，则该生物样
10、品不可能是 () A大肠杆菌 B流感病毒 CT2噬菌体 D人体细胞 解析：在双链DNA中嘌呤(AG)嘧啶(CT)，单链RNA中嘌呤(AG)不一定 等于嘧啶(CU)。对于大肠杆菌和人体细胞来说，体内有DNA和RNA，总嘌呤 (AG)不一定等于总嘧啶(CUT)，流感病毒体内只有RNA，单链中嘌呤(A G)不一定等于嘧啶(CU)。T2噬菌体只有DNA，嘌呤(AG)一定等于嘧啶(C T)。 答案：C,非选择题保分策略找思路、抓要点、求规范,DNA分子复制的综合考查,通过“DNA半保留复制的原理和相关计算”的考查，提升“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”的能力。,(20
11、10江苏扬州)如图为真核细胞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)DNA解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供_。 (3)细胞中DNA复制的场所有_；在复制完成后，乙、丙分开的时 期为_。 (4)若一个卵原细胞的一条染色体上的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_。 解析：(1)DNA复制方式是半保留复制。(2)复制过程中需要ATP。需要的酶是解旋 酶(若是人工合成可以不要，但须加热)、DNA聚合酶、DNA连接酶。(3)动物细胞 中D
12、NA复制，主要在细胞核和线粒体，植物还包括叶绿体。两个DNA随着姐妹染 色单体的分开而分离，所以两个子代DNA分开是在着丝点分裂的时候，也就是有 丝分裂后期、减数第二次分裂后期。(4)一个卵原细胞分裂产生四个子细胞只有一 个是卵细胞，所以只有1/4。 答案：(1)半保留复制(2)能量(ATP)(3)细胞核、线粒体和叶绿体有丝分裂后 期或减数第二次分裂后期(4)1/4,高考题组专训,理解能力,1(2010上海)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 () AG的含量为30% BU的含量为30% C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40% 解析：本题考查碱基互补配对原则的应用，意在考查考
13、生的推理计算能力。根据 DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正确。其他 碱基的含量分别为：TA30%、CG1(30%30%)/220%。 答案：C,2(2010江苏)下列关于核酸的叙述中，正确的是 () ADNA和RNA中的五碳糖相同 B组成DNA与ATP的元素种类不同 CT2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 解析：本题主要考查DNA、RNA的化学组成及T2噬菌体的遗传物质，意在考查考 生的识记、判断能力。A项，DNA含的五碳糖是脱氧核糖，RNA含的五碳糖是核 糖；B项，组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P；C项，T2噬菌
14、体的 遗传信息贮存在DNA中；D项，DNA中A与T配对、G与C配对，故双链DNA分子 中嘌呤数等于嘧啶数。 答案：D,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 解析：DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 (3HT)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含 3HT，然后
15、在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个 DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条 链含3HT，如下图：,答案：B,获取信息的能力,4(2009江苏)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 解析：本题以DNA的复制知识为背景，主要考查考生获取信息的能力。由图可看 出，此段DNA有三个复制起点，但多个复制起点并不是同时开始复制的；由图中 的箭头方
16、向可知，DNA分子是双向复制的；半保留复制的模式可以保持前后代的 遗传稳定性，多起点复制可以大大提高了复制效率；DNA分子复制过程需要解旋 酶、DNA聚合酶等的催化。 答案：A,命题探新：DNA复制起始点问题，在中学教材中并没有涉及。本题背景来源于高 校教材，旨在考查考生获取信息的能力。命题的新颖之处，在于巧妙地在中学教 材和大学教材中成功地铺架起一座桥梁，使考生应用已有的知识，结合图示信息 就可以正确作答，可谓题在书外，又在书内。,实验与探究能力,5(2010北京理综，30)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行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答： (1)要得到DN
