必修二第三章第2、3、4节

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1、1构建者：沃森和克里克。 2当时对DNA分子的认识： (1)DNA分子是 为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基 。,以4种脱氧核苷,酸,(2)腺嘌呤(A)的量总是等于 的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于 的量。 3模型特点： 磷酸脱氧核糖在外，碱基在内的 ，碱基配对方式 。,1两条链 盘旋成 结构。 2 和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架， 排列在内侧。 3两条链上的碱基通过 连接成碱基对。,胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C),AT、GC,双链螺旋,反向平行,双螺旋,脱氧核糖,磷酸,碱基,氢键,1概念：以 为模板合成子代DNA的过程。 2发生时期：有丝分裂 和减数 。

2、,3过程 (1)解旋：需要细胞提供能量，在 的作用下，两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链：以母链为模板，在 等酶的作用下，以游离的4种 为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。,亲代DNA,间期,第一次分裂的,间期,解旋酶,DNA聚合酶,脱氧核苷酸,(3)形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成 结构。,双螺旋,边解旋边复制,半保留复制,DNA分子的两条链,脱氧核苷酸,DNA聚合酶,6.准确复制的原因 (1)DNA分子独特的 提供精确模板。 (2)通过 保证了复制的准确进行。 7意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的 。,双螺旋结构,碱基互补配对,连续性,1基因与D

3、NA的关系 (1)一个DNA分子上有 个基因。构成基因的碱基数 (填“大于”、“小于”、“等于”)DNA分子的碱基总数。,许多,小于,(2)基因实质： 。 2遗传信息与DNA的关系 遗传信息蕴藏在DNA分子的 。 3DNA分子特性 (1)多样性：主要取决于 。 (2) ：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。 (3)稳定性：主要取决于DNA分子的双螺旋结构。,有遗传效应的DNA片段,4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序,特异性,(一)DNA分子的结构 1基本元素组成：C、H、O、N、P 5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。,3由多个脱氧核苷酸分

4、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。 5平面结构图及空间结构,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，CG对所占比例越大，DNA结构越稳定。 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。 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一磷酸一脱氧核糖间接相连。 (二)碱基互补配对原则及其推论 1原则：AT，GC，图示为：,2推论： (1)腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即AT，GC。 (2)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。,(4)相

5、互配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中相互配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在互补链中的比例，也等于其在整个DNA分子中所占比例。,以上原则及推论仅适用于双链DNA分子的碱基计算，不适用于单链DNA分子的碱基计算。 应用上述推论，还可以解决转录时mRNA中相关碱基数目和比例的计算等问题。,(2009成都综合)已知在DNA分子的一条单链中(AG)/(TC)m，求： (1)在另一互补链中这种比例是_。 (2)这个比例关系在整个DNA分子中是_。 当在一单链中，(AT)/(GC)n时： (3)在另一互补链中这种比例是_。 (4)这个比例关系在整个DNA分子中是_。,(5)某DNA分子中，

6、GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 A32.9%或17.1%B31.3%和18.7% C18.7%和31.3% D17.2%和32.9% 解析本题考查的是DNA分子中碱基互补配对原则的运用能力。根据DNA两条单链上的非互补碱基之和的比值互为倒数，则另一条链上的(AG)/(TC)1/m；由于双链DNA分子中，嘌呤嘧啶，所以(AG)/(TC)在整个DNA分子中的比例为1。根据互补碱基之和的比例在双链DNA分子中，以及在每一条单链中的比例相同，可以知道， (AT),/(CG)在整个DNA分子中，以及在每

7、一条单链中的比例均为n。设该链为，其互补链为。GC之和占全部碱基的35.8%，已知C17.1%，则G18.7%；由链上TC50%知，该链GA50%；由于G18.7%，则A31.3%。因为TA，CG，所以T31.3%，C18.7% 答案(1)1/m(2)1(3)n(4)n(5)B,1从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的,A26%B24% C14% D11% 答案A,(一)DNA分子的复制 1复制概念：以亲代DNA为模板合成相同的子代D

8、NA分子的过程。 2复制机制： (1)独特而规则的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板； (2)严格的碱基互补配对原则，保证了复制准确进行。,3复制时间：有丝分裂的间期、减数第一次分裂间期。 4复制场所：主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体。 5复制条件： (1)内部条件：模板：DNA的两条链；原料：4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：DNA解旋酶(催化氢键的断裂)。DNA聚合酶(催化氢键的形成)，DNA连接酶(催化磷酸二酯键形成)。 (2)外部条件：温度、pH等影响酶的活性的条件都影响DNA复制过程。,6复制过程：,7复制特点： (1)边解旋边复制：局部解旋，复制。 (2)半保留复制：每个子代DN

9、A分子中含有一条母链和一条新合成的子链。 (3)多位点复制：多个位点同时解旋，同时复制。 (4)多向复制：从一个位点同时向两个方向复制。 8复制结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。,9复制的意义： (1)遗传：新的DNA随细胞分裂传递到子细胞或生殖细胞中，通过控制蛋白质合成表现一定的性状，从而保证物种相对稳定性和连续性。 (2)变异：复制差错基因突变，是生物进化的原材料。 (二)DNA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：,用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续

10、繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子；a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。如下图，这三种DNA分子的比例正确的是,解析假设亲代DNA分子为n个，则繁殖四代后，DNA分子总数为16 n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的2n个，只含14N的有14 n个，它们呈现的比例为D图所示。 答案D,2用15N标记细菌中的DNA，然后又将普通的14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA。假设细菌在14N的培养基上连续分裂两次产生了4个新个体，它们DNA中的含14N的链与15N的链的比是 A31 B21 C11 D71,解析本题考查的是有关DNA半保留复制。

11、细菌分裂产生了4个新个体，形成4个新DNA，共8条脱氧核苷酸链，其中有2条是含15N的母链，6条含14N的新合成链，所以4个新个体的DNA中的含14N的链与15N的链的比是31。 答案A,脱氧核苷酸是DNA的基本结构单位，基因是有遗传效应的DNA片段，是DNA的结构单位和功能单位。DNA主要存在于染色体上，染色体是DNA的主要载体，也是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。,细胞核的染色体上有基因，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有基因存在，也能控制某些生物性状。,对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是 A每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因 B都能复制、分离和

12、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,3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 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，而不能说基因是染色体上的一段。 答案D,探究DNA复制是全保留还是半保留复制的方法：同位素标记离心处理，根据试管中DNA的分布位置确

13、定复制方式。 例(实验设计)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。,(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14NDNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA。用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。,第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移

14、到含14N的培养基上繁殖一代()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。 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()。 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。 (2)有人提出：第一代()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。 你认为这同学说法是否正确？_。原因是_。,思路点拨如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N15N的DNA分子的两个子代DNA分子是：一

15、个15N15N，一个14N14N，其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15N15N的DNA分子的两个子代DNA分子都是15N14N，其在离心管中分布的位置全部在中带。 答案(1)1/2重和1/2轻全中1/4重和3/4轻1/2中和1/2轻 (2)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,1(2009江苏)如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,解析本题考查DNA分子的复制过程，意在考查学生结合图示对所学知识的拓展分析能力。A错误，图中DNA分子的复制是多个起点开始，但并不是同时开始的。图中DNA分子的复制是边解旋(需解旋酶)边双向复制的。 答案A 2某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上AGTC1234。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4 500个，则该DNA分子复制了,A3次B4次 C5次 D6次 解析一个DNA中有500个碱基对，一条链中CG300个，所以两条链中CG600个，则DNA中CG300个。该DNA复制共消耗4 500个含G的