《2013届新课标高中总复习(第1轮)生物(湖南专版)必修2 第6讲 dna分子的结构复制及基因是有遗传效应片段》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届新课标高中总复习(第1轮)生物(湖南专版)必修2 第6讲 dna分子的结构复制及基因是有遗传效应片段（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第第6 6讲讲 DNADNA分子的结构、复制及基因分子的结构、复制及基因 是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段片段（有关DNA复制方式的实验探究）一、 DNA分子结构1. DNA分子结构模式图信息解读(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2) 之间的数量关系111。(3)和 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DNA连接酶处理可连 接。(4)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。(5)除链端外每个脱氧核糖连接着2个磷酸，分别 在3号、5号碳原子上相连接。(6)若碱基对为n，则氢键 数为2n3n之间。2DNA分子特性(1)稳定性：
2、磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在 外侧构成基本骨架。(2)多样性：碱基对多种多样的排列次序。【友情提醒】若某DNA分子中有n个碱基对，则 排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。(3)特异性：每种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。【例1】 (多选)有关DNA分子结构的叙述，正确的 是( )ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成BDNA单链上相邻碱基以氢键连 接C碱基与磷酸基相连接D磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨 架【解析】 DNA双链上相对应的碱基以氢键连接， 单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相 连，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的 基本骨架。
3、碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。 AD二、DNA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 知规律规律一：DNA双链中的AT，GC，两条互补 链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒 等，占碱基总数的50%，即：AGTCAC TG。【例2】从某生物组织提取DNA进行分析，其四 种碱基数的比例为鸟嘌呤与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，问与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%【解析】过分析题干条件可知，GC占DNA中全 部碱基数的46%，这一比例关系在一条链上也是
4、存在 的。因此H链中GCA46%28%74%，T占 26%，该比例与另一条链中腺嘌呤的比例相等。 A三、DNA复制的研究方法、过程和条件1研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。2DNA复制的过程(1)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。(2)合成子链：以DNA分子的两条母链为模板， 在DNA聚合酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧 核苷酸为原料，按碱基互补配对原则合成互补的子 链。(3)形成子代DNA：每条新链(子链)与其对应的 模板链(母链)盘绕成双螺旋结构。【友情提醒】子代DNA分子中模板链与另
5、一 DNA分子中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下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。【例3】 (2010山东)蚕豆根尖细胞在含3H标记的 胸腺嘧啶脱氧核苷酸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B【解析】由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后， 每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性 的培养基中
6、培养时，由于DNA的半保留复制，所以子 代DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。每条染 色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。3关于DNA复制的相关计算归纳如下：(1)DNA分子复制前后某种碱基数量的计算：若某DNA分子含某碱基x个，则该DNA分子进行 n次复制，需提供含该碱基的脱氧核苷酸分子数互 补的碱基的脱氧核苷酸分子数：x(2n1)个；第n次 复制时需提供含该碱基的脱氧核苷酸分子数x2n1 个。(2)一个DNA分子连续复制n次后，DNA分子总 数为2n。含原DNA母链的有2个，占1/2n1。【例4】某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占 该DNA分子总碱基数的比例为q，若此
7、DNA分子连 续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为( )A(2n1)m Bm(1/2q1)C(2n1)m/2nq D(2n1)m(12q)/2qD【解析】某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占该 DNA分子总碱基数的比例为q，可得出鸟嘌呤脱氧核苷 酸数目(m/q2m)/2；因此，此DNA分子连续复制n次 ，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(2n1)m(12q)/2q。一、遗传信息、基因、DNA、染色体的关系 1特定的基因有特定的遗传信息(即特定的碱基排列顺序)。 2基因是有遗传效应的DNA片段。 31个DNA分子上有许多基因。 4基因的主要载体是染色体，少量的DNA分布在线粒体、叶 绿体等结构中
8、。 二、染色体的行为变化决定基因的行为变化 1在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基 因分离。 2在减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，其上的 非等位基因自由组合。 3在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发 生交叉互换，其上的等位基因交叉互换。一、理论归纳关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎 法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最 终通过实验 得以验证。 1实验材料：大肠杆菌。 2实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术 。 3实验假设：DNA以半保留的方式复制。 4实验过 程：(见图)(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代， 使D
9、NA双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中 培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间 为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。 (4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA 位置。5实验预 期：离心后应出现3条DNA带。(见图) (1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)。 (2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子 代双链DNA(15N/14N)。 (3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。 6实验结 果：与预期的相符。(见图) (1)立即取出提取DN
10、A离心全部重带(15N/15N)。 (2)繁殖一代后取出提取DNA离心全部中带(14N/15N)。 (3)繁殖两代后取出提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。 实验结论 ：DNA的复制是以半保留方式进行的。二、演练(2010北京)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。续表请分析并回答： (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 对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第 组和 第 组的结果进行比较，才能
11、说明DNA分子的复制 方式是 。 (3)分析讨论： 若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带 ，则“重带”DNA来自于 ，据此可判断DNA分子的 复制方式不是 复制。多15NH 4Cl3 1 2 半保留复制B半保留若将子代DNA双链分开后再离心，其结果 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 若在同等条件下将子代继续培养，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。 若某次实验的结果中，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的DNA 单链中的N尚有少部分为 。不能没有变化 轻 15N【解析】本题考查DNA的半
12、保留复制及学生推理能 力。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA 的情况是有2个15N/14N DNA，其余全都是14N/14N DNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。1.(2011安徽卷)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过 程，下列叙述正确的是( )DA甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核 酸分子 B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可 起始多次【解析】甲图描述的是DNA复制，乙图描述的是DN
13、A转录。 2.(2011上海)某双链DNA分子含有400个碱基，其中 一条链上ATGC1234。下列表述错误的是( ) A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子 代性状的改变 B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤 脱氧核苷酸120个 C该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC 3377 D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种B3.(2011海南)关于核酸生物合成的叙述，错误 的是( ) ADNA的复制需要消耗能量 BRNA分子可作为DNA合成的模板 C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成 D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分 裂前期D4.(2011北京丰台)下列关于DNA分子
14、的说法，正确 的是( ) A脱氧核苷酸的排列，构成了DNA分子的基本骨架 BDNA分子的特异性表现在四种脱氧核苷酸的比例 C若DNA分子中A有P个，占全部碱基的n/m，则G 的个数为P(m/2n1)个 D把DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子 代中含15N的DNA分子占3/4C【解析】脱氧核苷酸的排列顺序代表的是遗传信息， 而DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连结 形成的。DNA分子的特异性表现在不同生物有特定的 脱氧核苷酸的排列顺序。把DNA分子放在含15N的培 养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占100%。5.DNA分子经过诱变 ，某位点上的一个正常碱基(设 为P)
15、变成了尿嘧啶，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UA、A T、GC、CG，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D【解析】相应位点上碱基对为UA、AT的两个子代DNA 分子是由诱变后含有尿嘧啶的那条亲代DNA单链连续复制两 次得到的；而相应位点上碱基对为GC、CG的两个子代 DNA分子，则是由亲代DNA分子中另一条互补链连续复制两次得到的。 由此可以推知，与正常碱基P配对的是鸟嘌呤(G)或胞嘧啶 (C)，故选D。6.关于核酸的叙述，正确的是( ) A只有细胞内的核酸才是携带遗传 信息的物质 BDNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定 是通过氢键连 接的 C分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携 带的遗传信息一定相同 D用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察 到DNA和RNA的分布B7.下图为真核细胞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
