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1、第第1818讲讲DNADNA的结构、复制及基因的本质的结构、复制及基因的本质考情分析考情分析备考导航备考导航最新考最新考纲全国卷六年考全国卷六年考题统计全国卷六年考全国卷六年考题分分值统计1.DNA1.DNA分子分子结构的主构的主要特点要特点()()20162016全国全国卷卷T29T292.2.基因的概念基因的概念()()3.DNA3.DNA分子的复制分子的复制()()20162016全国全国卷卷T29;2016T29;2016全国全国卷卷T2T21.DNA1.DNA分子的结构分子的结构(1)DNA(1)DNA双螺旋模型构建者双螺旋模型构建者: : 和和 。(2)DNA(2)DNA的分子组成
2、的分子组成考点一考点一DNADNA分子的结构及基因的本质分子的结构及基因的本质知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础沃森沃森克里克克里克磷磷脱氧核苷酸脱氧核苷酸(3)DNA(3)DNA的双螺旋结构内容的双螺旋结构内容DNADNA由由 条脱氧核苷酸链组成条脱氧核苷酸链组成, ,这些链按这些链按 方式盘旋成方式盘旋成双螺旋结构。双螺旋结构。外侧外侧: : 和和 交替连接构成基本骨架。交替连接构成基本骨架。内侧内侧: :两碱基通过氢键连接成两碱基通过氢键连接成 。碱基互补配对遵循以下原则。碱基互补配对遵循以下原则: : ( (两个氢键两个氢键) )、GC(GC(三个氢键三个氢键) )。
3、两两反向平行反向平行脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸碱基对碱基对【深挖教材】【深挖教材】(1)DNA(1)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么? ?提示提示: :初步水解产物是初步水解产物是4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸, ,彻底水解产物是磷酸彻底水解产物是磷酸, ,脱氧核糖脱氧核糖和和4 4种含氮碱基。种含氮碱基。(2)DNA(2)DNA分子中存在几种化学键分子中存在几种化学键, ,这些化学键分别是如何形成和断开的这些化学键分别是如何形成和断开的? ?提示提示: : (3)(3)含含G G、C C碱基对比较多的碱基对比较多的DNADNA分子热稳定性较
4、高分子热稳定性较高, ,为什么为什么? ?提示提示: :G G、C C碱基对中含三个氢键碱基对中含三个氢键, ,断裂时所需能量多。断裂时所需能量多。(4)(4)如何根据碱基的种类和比例确定核酸的类型如何根据碱基的种类和比例确定核酸的类型? ?提示提示: :根据碱基的种类确定是根据碱基的种类确定是DNADNA还是还是RNA,RNA,若含有碱基若含有碱基U U则是则是RNA,RNA,若含有碱若含有碱基基T T而不含有碱基而不含有碱基U,U,则是则是DNA;DNA;根据碱基的比例确定是单链还是双链根据碱基的比例确定是单链还是双链, ,若嘌若嘌呤数呤数/ /嘧啶数嘧啶数=1,=1,则一般是双链则一般是
5、双链, ,若嘌呤数若嘌呤数/ /嘧啶数嘧啶数1,1,则是单链。则是单链。2.DNA2.DNA分子的特性分子的特性(1)(1)多样性多样性: :不同的不同的DNADNA分子中脱氧核苷酸数目不同分子中脱氧核苷酸数目不同, ,排列顺序多种多样。若排列顺序多种多样。若某某DNADNA分子中有分子中有n n个碱基对个碱基对, ,则其碱基对排列顺序有则其碱基对排列顺序有 种。种。(2)(2)特异性特异性: :每种每种DNADNA分子都有区别于其他分子都有区别于其他DNADNA的特定的的特定的 , ,代代表了特定的遗传信息。表了特定的遗传信息。(3)(3) 性性: :如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不
6、变如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变, ,碱基对构成碱基对构成方式不变等。方式不变等。3.3.基因与染色体、基因与染色体、DNADNA的关系的关系(1)(1)基因与染色体的关系基因与染色体的关系: :基因在染色体上呈基因在染色体上呈 性排列。性排列。(2)(2)染色体主要由染色体主要由DNADNA和蛋白质构成。一个和蛋白质构成。一个DNADNA上有上有 个基因。构成基个基因。构成基因的碱基数因的碱基数 ( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)DNA”)DNA分子的碱基总数。分子的碱基总数。(3)(3)基因的本质是有基因的本质是有 的的DNADNA片段。遗传信息蕴藏在片段
7、。遗传信息蕴藏在 的排的排列顺序之中。列顺序之中。碱基对排列顺序碱基对排列顺序4n4n稳定稳定线线许多许多小于小于遗传效应遗传效应4 4种碱基种碱基【深挖教材】【深挖教材】对于对于HIVHIV等等RNARNA病毒来说病毒来说, ,基因指的是什么基因指的是什么? ?提示提示: :有些病毒的遗传物质是有些病毒的遗传物质是RNA,RNA,其基因就是有遗传效应的其基因就是有遗传效应的RNARNA片段。片段。1.1.两种两种DNADNA结构模型解读结构模型解读重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化(1)(1)由图由图1 1可解读以下信息可解读以下信息: :(2)(2)图图2 2是图是图1
8、1的简化形式的简化形式, ,其中其中是磷酸二酯键是磷酸二酯键,是氢键。解旋酶作用是氢键。解旋酶作用于于部位部位, ,限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶作用于连接酶作用于部位。部位。酸的化学键1 1.(2016.(2016河北冀州期末河北冀州期末) )如图为如图为DNADNA分子结构示意图分子结构示意图, ,对该图的正确描述对该图的正确描述是是( ( ) )A.A.和和相间排列相间排列, ,构成了构成了DNADNA分子的基本骨架分子的基本骨架B.B.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,DNA,DNA聚合酶用聚合酶用于于的形成的形成C.DNAC.DNA片段中每个脱
9、氧核糖都连着片段中每个脱氧核糖都连着2 2个磷酸个磷酸, ,每个每个DNADNA片段中片段中, ,游离的磷酸基因有游离的磷酸基因有2 2个个D.DNAD.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息题组一题组一 DNADNA分子结构及特点分析分子结构及特点分析D D题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法解析解析: :磷酸和磷酸和脱氧核糖的交替排列构成了脱氧核糖的交替排列构成了DNADNA分子的基本骨架分子的基本骨架; ;图中图中不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸,、和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核
10、苷酸氧核苷酸;DNA;DNA聚合酶用于磷酸二酯键的形成聚合酶用于磷酸二酯键的形成, ,而不是而不是氢键的形成氢键的形成;DNA;DNA片段中片段中, ,两端各有一个脱氧核糖只连接两端各有一个脱氧核糖只连接1 1个磷酸个磷酸;DNA;DNA分子中特定的脱氧核分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。苷酸序列代表了遗传信息。解析解析: :DNADNA分子具有多样性分子具有多样性, ,脱氧核苷酸排列顺序的种类数为脱氧核苷酸排列顺序的种类数为4 4n n,n,n代表碱代表碱基对的数目基对的数目, ,如果一个如果一个DNADNA分子由分子由2 0002 000个脱氧核苷酸组成个脱氧核苷酸组成, ,则脱氧
11、核苷酸则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多有排列顺序理论上最多有 4 41 0001 000种种; ;对于同种生物的不同个体对于同种生物的不同个体, ,某一特定的某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序一般是相同的基因的脱氧核苷酸排列顺序一般是相同的;DNA;DNA中脱氧核苷酸的排列顺序中脱氧核苷酸的排列顺序具有特异性具有特异性, ,因此大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内因此大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内, ,而有些特殊序列则重复出现。而有些特殊序列则重复出现。2 2.(2016.(2016四川乐山二模四川乐山二模) )DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质, ,其脱氧核
12、苷酸序列储存其脱氧核苷酸序列储存着大量的遗传信息。下列叙述正确的是着大量的遗传信息。下列叙述正确的是( ( ) )A.A.如果一个如果一个DNADNA分子由分子由2 0002 000个脱氧核苷酸组成个脱氧核苷酸组成, ,则脱氧核苷酸排列顺序则脱氧核苷酸排列顺序理论上最多有理论上最多有21 00021 000种种B.B.某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序某一特定的基因的脱氧核苷酸排列顺序, ,对于不同的生物个体也是各对于不同的生物个体也是各不相同的不相同的C.C.大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内大量随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内, ,而有些特殊序而有些特殊序列则重复出现
13、列则重复出现D.D.控制性状的基因与生物的性状控制性状的基因与生物的性状, ,除了一一对应的关系外除了一一对应的关系外, ,还要受环境因还要受环境因素的影响素的影响C C题组二题组二碱基互补配对原则的应用碱基互补配对原则的应用D D 4 4.(2014.(2014山东卷山东卷,5),5)某研究小组测定了多个不同双链某研究小组测定了多个不同双链DNADNA分子的碱基组成分子的碱基组成, ,根据测定结果绘制了根据测定结果绘制了DNADNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNADNA分子中碱基数目比值的关系图分子中碱基数目比值的关系图, ,下列正确
14、的是下列正确的是( ( ) )解析解析: :DNADNA分子中分子中(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)应始终等于应始终等于1;1;一条单链中一条单链中(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)与与其互补链中其互补链中(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)互为倒数互为倒数, ,一条单链中一条单链中(A+C)/(T+G)=0.5(A+C)/(T+G)=0.5时时, ,互互补链中补链中(A+C)/(T+G)=2;(A+C)/(T+G)=2;一条单链中一条单链中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)与其互补链中与其互补链中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)及及DNAD
15、NA分子中分子中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)都相等。都相等。C C题组三题组三染色体、染色体、DNADNA、基因与脱氧核苷酸关系的判断、基因与脱氧核苷酸关系的判断5 5.(2016.(2016山西临汾期末山西临汾期末) )下列有关染色体、下列有关染色体、DNADNA、基因、脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸的说法的说法, ,不正确的是不正确的是( ( ) )A.A.小分子脱氧核苷酸蕴含着遗传信息小分子脱氧核苷酸蕴含着遗传信息B.B.基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段, ,一个一个DNADNA分子上可含有成百上千个分子上可含有成百上千个基因基因C.C.一个基因
16、含有许多个脱氧核苷酸一个基因含有许多个脱氧核苷酸, ,基因的特异性是由脱氧核苷酸的基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的排列顺序决定的D.D.染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体, ,一条染色体上含有一条染色体上含有1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子解析解析: :基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段, ,一个一个DNADNA分子上可含有多个基因分子上可含有多个基因; ;遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序; ;脱氧核苷酸的排列顺序决脱氧核苷酸的排列顺序决定了基因的特异性定了基因的特异性; ;基因在染色体上
17、基因在染色体上, ,并且在染色体上呈线性排列并且在染色体上呈线性排列,DNA,DNA主主要存在染色体上要存在染色体上, ,除此之外线粒体和叶绿体中也存在少量除此之外线粒体和叶绿体中也存在少量DNA,DNA,因此染色因此染色体是体是DNADNA的主要载体的主要载体; ;染色体未复制时每条染色体含染色体未复制时每条染色体含1 1个个DNADNA分子分子, ,染色体染色体复制后复制后, ,每条染色体含每条染色体含2 2个个DNADNA分子。分子。A A6.6.图示为科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果图示为科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果, ,下列有关说法下列有关说法正确的是正确的是( (
18、) )A.A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B.B.基因在该染色体上的排列具有一定的空间结构基因在该染色体上的排列具有一定的空间结构C.C.该染色体上的基因都不能自由组合该染色体上的基因都不能自由组合D.D.一条染色体上只能有一个黄身基因一条染色体上只能有一个黄身基因解析解析: :朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上且不是控制相对性状的基朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上且不是控制相对性状的基因因, ,不是等位基因不是等位基因; ;基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列; ;非同源染色体上的基因非同源染色体上的基因才能自由组合才能自由组合; ;一条
19、染色体上一般有一个黄身基因一条染色体上一般有一个黄身基因, ,复制后一条染色体上复制后一条染色体上有两个染色单体有两个染色单体, ,含有两个黄身基因。含有两个黄身基因。C C考点二考点二DNADNA分子的复制过程、特点及相分子的复制过程、特点及相关计算关计算1.1.概念、时间和场所概念、时间和场所知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础亲代亲代DNADNA有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期细胞核细胞核线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体2.2.复制过程图解复制过程图解(1)(1)图中解旋时需要的酶是解旋酶图中解旋时需要的酶是解旋酶, ,它与它与DNADNA
20、聚合酶的作用的不同有聚合酶的作用的不同有 、 、 。解旋解旋酶使氢键打开酶使氢键打开,DNA,DNA双链解螺旋形成两条单链双链解螺旋形成两条单链;DNA;DNA聚合酶催化脱氧核苷聚合酶催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键酸间形成磷酸二酯键, ,从而形成新的子链从而形成新的子链脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA聚合酶聚合酶(2)(2)结合图示从复制的过程看结合图示从复制的过程看,DNA,DNA分子复制有分子复制有 的特点的特点; ;从复制的结果看从复制的结果看,DNA,DNA分子复制有分子复制有 的特点。的特点。(3)DNA(3)DNA分子能准确复制的原因是分子能准确复制的原因是 、 。(4)DNA(4
21、)DNA分子复制的结果是形成两个分子复制的结果是形成两个 的的DNADNA分子分子; ;意义是意义是 、 。边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制DNADNA具有独特的双螺旋结构具有独特的双螺旋结构, ,为复制提为复制提供精确的模板供精确的模板; ;碱基互补配对原则碱基互补配对原则, ,保证了复制能准确进行保证了复制能准确进行完全相同完全相同DNADNA分分子通过复制子通过复制, ,将遗传信息从亲代传给了子代将遗传信息从亲代传给了子代, ,保持了遗传信息的连续性保持了遗传信息的连续性【深挖教材】【深挖教材】(1)(1)所有的细胞都存在核所有的细胞都存在核DNADNA分子复制吗分子复制吗?
22、 ?复制后的两个子复制后的两个子DNADNA将在细胞分将在细胞分裂的何时分开裂的何时分开? ?提示提示: :不一定。如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细胞器而不不一定。如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细胞器而不能进行核能进行核DNADNA分子复制分子复制; ;不分裂的细胞不存在不分裂的细胞不存在DNADNA分子复制。复制后的两个分子复制。复制后的两个子子DNADNA分子将在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分子将在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时, ,随两随两单体分离而分开单体分离而分开, ,分别进入两个子细胞中。分别进入两个子细胞中。(2)(2)不同生物中
23、不同生物中DNADNA分子复制的场所都相同吗分子复制的场所都相同吗? ?提示提示: :不都相同。真核生物中不都相同。真核生物中,DNA,DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体绿体; ;原核生物中原核生物中,DNA,DNA分子复制的场所有拟核、细胞质。分子复制的场所有拟核、细胞质。1.DNA1.DNA复制的相关问题整合复制的相关问题整合重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化【深化拓展】【深化拓展】 DNA DNA分子的多起点、双向复制分子的多起点、双向复制一个一个DNADNA分子可以由多个复制起点同时分子可以由多个复制起点同时( (或先后或先
24、后) )复制。下图中复制。下图中, ,从从3 3个复制个复制起点进行双向复制起点进行双向复制, ,明显提高了明显提高了DNADNA分子复制的速率分子复制的速率; ;图中的复制环大小不图中的复制环大小不一一, ,因此它们的复制时间有先后因此它们的复制时间有先后, ,右侧最早右侧最早, ,左侧最晚。左侧最晚。2.2.细胞有丝分裂与细胞有丝分裂与DNADNA复制的相互关系复制的相互关系此类问题可通过构建模型图解答此类问题可通过构建模型图解答, ,如下图如下图: :3.DNA3.DNA复制过程中的相关计算复制过程中的相关计算DNADNA复制为半保留复制复制为半保留复制, ,若将亲代若将亲代DNADNA
25、分子复制分子复制n n代代, ,其结果分析如下其结果分析如下: :(1)(1)子代子代DNADNA分子数分子数为2 2n n个。个。含有含有亲代代链的的DNADNA分子数分子数为2 2个。个。只含只含亲代代链的的DNADNA分子数分子数为0 0个。个。不含不含亲代代链的的DNADNA分子数分子数为(2(2n n-2)-2)个。个。含子代含子代链的的DNADNA分子数有分子数有2 2n n个。个。(2)(2)子代脱氧核苷酸子代脱氧核苷酸链数数为2 2n+1n+1条。条。亲代脱氧核苷酸代脱氧核苷酸链数数为2 2条。条。新合成的脱氧核苷酸新合成的脱氧核苷酸链数数为(2(2n+1n+1-2)-2)条。
26、条。(3)(3)若模板若模板DNADNA中含有中含有m m个碱基个碱基, ,其中其中A A有有a a个个, ,则: :连续复制复制n n次需要游离的次需要游离的鸟嘌嘌呤脱氧核苷酸数目呤脱氧核苷酸数目为(m/2-a)(2(m/2-a)(2n n-1)-1)个。个。第第n n次复制需要游离的次复制需要游离的鸟嘌嘌呤脱氧核苷酸数目呤脱氧核苷酸数目为 (m/2-a)2 (m/2-a)2n-1n-1个。个。【易错点拨】【易错点拨】 准确把握准确把握DNADNA复制的相关计算问题复制的相关计算问题(1)(1)复制次数复制次数:“DNA:“DNA复制了复制了n n次次”和和“第第n n次复制次复制”的区别的
27、区别: :前者包括所有前者包括所有的复制的复制, ,但后者只包括最后一次复制。但后者只包括最后一次复制。(2)(2)碱基数目碱基数目: :碱基的数目单位是碱基的数目单位是“对对”还是还是“个个”。(3)(3)复制模板复制模板: :在在DNADNA复制过程中复制过程中, ,无论复制了几次无论复制了几次, ,含有亲代脱氧核苷酸单含有亲代脱氧核苷酸单链的链的DNADNA分子都只有两个。分子都只有两个。(4)(4)关键词语关键词语: :看清是看清是“DNA“DNA分子数分子数”还是还是“链数链数”,“”,“含含”还是还是“只含只含”等关键词。等关键词。1 1.(2016.(2016湖南岳阳一模湖南岳阳
28、一模) )如图为真核细胞如图为真核细胞DNADNA复制过程模式图复制过程模式图, ,下列分析下列分析错误的是错误的是( ( ) )A.A.酶酶是是DNADNA聚合酶聚合酶, ,它能催化脱氧核苷酸链的形成它能催化脱氧核苷酸链的形成B.B.洋葱表皮细胞中无此过程的发生洋葱表皮细胞中无此过程的发生C.C.酶酶是解旋酶是解旋酶, ,染色体解旋成染色质时需要酶染色体解旋成染色质时需要酶来断开碱基之间的氢键来断开碱基之间的氢键D.D.由图可知引物能与模板进行碱基互补配对由图可知引物能与模板进行碱基互补配对, ,其本质是核苷酸链其本质是核苷酸链题组一题组一DNADNA分子复制过程及特点分析分子复制过程及特点
29、分析C C题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法解析解析: :酶酶是是DNADNA聚合酶聚合酶, ,它能将游离的脱氧核苷酸结合在一起形成子链它能将游离的脱氧核苷酸结合在一起形成子链DNA;DNA;能进行分裂的细胞能进行分裂的细胞, ,才有才有DNADNA的复制。洋葱表皮细胞不能进行分裂的复制。洋葱表皮细胞不能进行分裂; ;酶酶为解旋酶为解旋酶, ,其作用于其作用于DNADNA的两条母链之间的两条母链之间, ,使使DNADNA双链的配对碱基之间双链的配对碱基之间的氢键断开的氢键断开, ,形成两条链形成两条链, ,而非使染色体解旋为染色质而非使染色体解旋为染色质; ;引物是一段能与引
30、物是一段能与模板进行碱基互补配对的核苷酸链。模板进行碱基互补配对的核苷酸链。2 2.(2016.(2016江西师大附中联考江西师大附中联考) )在在DNADNA复制开始复制开始时, ,将大将大肠杆菌放在含低杆菌放在含低剂量量3 3H H标记的脱氧胸苷的脱氧胸苷( (3 3HdT)HdT)的培养基中的培养基中, ,3 3HdTHdT可可掺入正在复制的入正在复制的DNADNA分子中分子中, ,使使其其带有放射性有放射性标记。几分。几分钟后后, ,将大将大肠杆菌杆菌转移到含高移到含高剂量量3 3HdTHdT的培养基的培养基中培养一段中培养一段时间。收集、裂解。收集、裂解细胞胞, ,提取其中的提取其中
31、的DNADNA进行放射性自行放射性自显影影检测, ,结果如果如图所示。据所示。据图可以作出的推可以作出的推测( ( ) )A.A.复制起始区在高放射性区域复制起始区在高放射性区域B.DNAB.DNA复制复制为半保留复制半保留复制C.DNAC.DNA复制从起始点向两个方向延伸复制从起始点向两个方向延伸D.DNAD.DNA复制方向复制方向为acac解析解析: :复制起始区应在低放射性区域复制起始区应在低放射性区域; ;中间为低放射性区域中间为低放射性区域, ,两边为高放两边为高放射性区域射性区域, ,说明说明DNADNA复制从起始点向两个方向延伸复制从起始点向两个方向延伸; ;而根据放射性自显影而
32、根据放射性自显影检测无法得出检测无法得出DNADNA复制为半保留复制复制为半保留复制;DNA;DNA复制方向为复制方向为abcabc。C C3.3.用用1515N N标记含有含有100100个碱基个碱基对的的DNADNA分子分子, ,其中有胞其中有胞嘧啶6060个。个。该DNADNA分子分子在在1414N N培养基中培养基中连续复制复制4 4次次, ,其其结果可能是果可能是( ( ) )A.A.含含1515N N的的链占占1/81/8B.B.含有含有1414N N的的DNADNA占占100%100%C.C.复制复制过程中需游离的腺程中需游离的腺嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸640640个个D.D
33、.子代子代DNADNA中中嘌嘌呤与呤与嘧啶之比是之比是2323题组二题组二DNADNA分子复制过程的有关计算分子复制过程的有关计算B B解析解析: :在在1414N N培养基中连续复制培养基中连续复制4 4次次, ,得到得到2 24 4=16=16个个DNADNA分子分子,32,32条链条链, ,其中其中含含1414N N的的DNADNA占占100%,100%,含含1515N N的链有的链有2 2条条, ,占占1/16;1/16;根据已知条件根据已知条件, ,每个每个DNADNA分分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有子中腺嘌呤脱氧核苷酸有(1002-602)/2=40(1002-602)/2=40(个个)
34、,),复制过程中消耗复制过程中消耗A=40A=40(2(24 4-1)=600(-1)=600(个个););每个每个DNADNA分子中嘌呤和嘧啶互补配对分子中嘌呤和嘧啶互补配对, ,数量相等数量相等, ,两者两者之比是之比是1111。4.4.下列关于下列关于DNADNA的相关的相关计算中算中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.具有具有1 0001 000个碱基个碱基对的的DNA,DNA,腺腺嘌嘌呤有呤有600600个个, ,则每一条每一条链上都具有胞上都具有胞嘧啶400400个个B.B.具有具有m m个胸腺个胸腺嘧啶的的DNADNA片段片段, ,复制复制n n次后共需要次后共需要2 2
35、n nmm个胸腺个胸腺嘧啶C.C.具有具有m m个胸腺个胸腺嘧啶的的DNADNA片段片段, ,第第n n次复制需要次复制需要2 2n-1n-1mm个胸腺个胸腺嘧啶D.D.无无论是双是双链DNADNA还是是单链DNA,A+GDNA,A+G所占的比例均是所占的比例均是l/2l/2C C解析解析: :双链双链DNADNA分子中分子中,A=T,G=C,A=T,G=C,所以所以A=T=600,G=C=(1 0002-6002)/2A=T=600,G=C=(1 0002-6002)/2=400,=400,但两条链上的胞嘧啶并不一定均等但两条链上的胞嘧啶并不一定均等; ;复制复制n n次后所形成的次后所形成
36、的DNADNA分子数分子数为为2 2n n, ,每个每个DNADNA片段中有片段中有m m个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶, ,则所需的胸腺嘧啶数目为则所需的胸腺嘧啶数目为(2(2n n-1)m;-1)m;第第n n次复制所形成的次复制所形成的DNADNA为为2 2n n-2-2n-1n-1, ,即即(22(22n-1n-1-2-2n-1n-1)=2)=2n-1n-1, ,因此第因此第n n次复制需次复制需要胸腺嘧啶数为要胸腺嘧啶数为 2 2n-1n-1m;m;双链双链DNADNA中中A=T,G=C,A+GA=T,G=C,A+G所占的比例均是所占的比例均是1/2,1/2,单单链则无法确定。链则无法确定。5
37、 5.(2016.(2016河北邢台月考河北邢台月考) )用用3232P P标记某二倍体生物体标记某二倍体生物体( (含含2020条染色体条染色体) )的增的增殖细胞的殖细胞的DNADNA分子双链分子双链, ,再将这些细胞转入不含再将这些细胞转入不含3232P P的培养基中培养一段时的培养基中培养一段时间后间后, ,取出细胞检查其染色体取出细胞检查其染色体, ,发现某细胞染色体条数为发现某细胞染色体条数为4040条条, ,且均不含且均不含3232P,P,则此细胞正在进行的分裂至少是第几次分裂则此细胞正在进行的分裂至少是第几次分裂?(?( ) )A.A.第一次第一次B.B.第二次第二次C.C.第
38、三次第三次D.D.第四次第四次题组三题组三DNADNA复制与细胞分裂的关系复制与细胞分裂的关系C C解析解析: :细胞进行第一次有丝分裂时细胞进行第一次有丝分裂时, ,染色体复制形成的染色体复制形成的2 2个个DNADNA分子都有一分子都有一条含条含3232P P的单链、一条不含有的单链、一条不含有3232P P的单链的单链, ,分裂形成的子细胞的染色体上的分裂形成的子细胞的染色体上的DNADNA都有一条含都有一条含3232P P的单链、一条不含有的单链、一条不含有3232P P的单链的单链; ;细胞进行第二次分裂细胞进行第二次分裂, ,染色体复制染色体复制, ,一条染色体上的两个一条染色体上
39、的两个DNADNA分子分子, ,一个一个DNADNA分子含有分子含有3232P P、一个、一个DNADNA分子不含有分子不含有3232P,P,分别位于分别位于2 2条染色单体上条染色单体上, ,进入有丝分裂后期进入有丝分裂后期, ,着丝点着丝点分裂分裂, ,染色体暂时加倍染色体暂时加倍, ,细胞中的细胞中的4040条染色体有条染色体有2020条含有条含有3232P P、2020条不含有条不含有3232P,P,细胞分裂结束细胞分裂结束, ,子细胞中染色体上含有子细胞中染色体上含有3232P P的数目是的数目是0 020,20,不含有不含有3232P P的染色体数目是的染色体数目是20200,0,
40、当细胞中不含有当细胞中不含有3232P P的染色体数目是的染色体数目是2020时时, ,进行第进行第三次有丝分裂后期不含有三次有丝分裂后期不含有3232P P的染色体数目是的染色体数目是4040条。条。6.6.将某精原将某精原细胞胞(2N=8)(2N=8)的的DNADNA分子用分子用1515N N标记后置于含后置于含1414N N的培养基中培养的培养基中培养, ,经过连续两次两次细胞分裂后胞分裂后, ,检测子子细胞中的情况胞中的情况, ,下列推断正确的是下列推断正确的是( ( ) )A.A.若若进行有行有丝分裂分裂, ,则含含1515N N染色体的子染色体的子细胞比例胞比例为1/21/2B.B
41、.若若进行减数分裂行减数分裂, ,则含含1515N N染色体的子染色体的子细胞比例胞比例为1 1C.C.若若进行有行有丝分裂分裂, ,则第二次分裂中期含第二次分裂中期含1414N N的染色的染色单体有体有8 8条条D.D.若若进行减数分裂行减数分裂, ,则减减中期含中期含1515N N的染色的染色单体有体有8 8条条B B解析解析: :若进行有丝分裂若进行有丝分裂, ,根据根据DNADNA分子的半保留复制分子的半保留复制, ,经过一次有丝分裂后所经过一次有丝分裂后所形成的形成的2 2个子细胞中个子细胞中, ,每个每个DNADNA分子都是由一条含分子都是由一条含1414N N的单链和一条含的单链
42、和一条含1515N N的单链的单链组成组成; ;再经过第二次有丝分裂再经过第二次有丝分裂,1,1个个DNADNA分子复制形成的分子复制形成的2 2个个DNADNA分子中分子中, ,其中之其中之一的一的2 2条链均含条链均含1414N,N,另一个由一条含另一个由一条含1414N N的单链和一条含的单链和一条含1515N N的单链组成的单链组成, ,在有丝在有丝分裂中期分裂中期, ,这两个这两个DNADNA分子分别存在于同一条染色体的分子分别存在于同一条染色体的2 2条姐妹染色单体上条姐妹染色单体上, ,因此第二次分裂中期含因此第二次分裂中期含1414N N的染色单体有的染色单体有1616条条,
43、,其中有其中有8 8条染色单体既含条染色单体既含1414N N又又含有含有1515N;N;在有丝分裂末期在有丝分裂末期, ,这这1616个子染色体随机地进入两个子细胞中个子染色体随机地进入两个子细胞中, ,所以形所以形成的子细胞中含成的子细胞中含1515N N染色体的子细胞比例为染色体的子细胞比例为1/21/2或或1;1;若进行减数分裂若进行减数分裂, ,在减数在减数第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期, ,染色体完成复制后染色体完成复制后, ,每个每个DNADNA分子复制所形成的两个分子复制所形成的两个DNADNA分子都是由一条含分子都是由一条含1414N N的单链和一条含的单链和一条含15
44、15N N的单链组成的单链组成, ,这两个这两个DNADNA分子分别分子分别存在于同一条染色体的存在于同一条染色体的2 2条姐妹染色单体上条姐妹染色单体上, ,在减在减中期的细胞中含中期的细胞中含1515N N的染的染色单体有色单体有1616条条, ,减数分裂形成的子细胞中都含有减数分裂形成的子细胞中都含有1515N N。方法突破方法突破减数分裂中子染色体标记情况判断减数分裂中子染色体标记情况判断(1)(1)过程图解过程图解: :减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象, ,如下图如下图: :(2)(2)规律总结规律总结: :由于减数分裂没有细胞周期由于
45、减数分裂没有细胞周期,DNA,DNA只复制一次只复制一次, ,因此产生的子因此产生的子染色体都带有标记。染色体都带有标记。7 7.(2016.(2016宁夏石嘴山模拟宁夏石嘴山模拟) )如下所示是研究如下所示是研究DNADNA复制方式的复制方式的实验: :菌种菌种: :大大肠杆菌杆菌培养条件与方法培养条件与方法: :(1)(1)在含在含1515N N的培养基培养若干代的培养基培养若干代, ,使使DNADNA均被均被1515N N标记( (甲甲图) )(2)(2)转到到1414N N的培养基培养的培养基培养, ,每每3030分分钟繁殖一代。繁殖一代。(3)(3)取出每代取出每代DNADNA样本本
46、, ,并离心。并离心。下列根据下列根据这些些实验结果果进行的推行的推论, ,正确的是正确的是( ( ) )丙是丙是转入入1414N N培养基中复制一代的培养基中复制一代的结果果乙是乙是转入入1414N N培养基中复制二代的培养基中复制二代的结果果出出现丁的丁的结果至少需要果至少需要6060分分钟戊戊图表示复制三代后不再具有表示复制三代后不再具有1515N N标记DNADNAA. A. B.B.C. C. D.D.题组四题组四DNADNA分子复制方式的实验探究分子复制方式的实验探究B B解析解析: :根据根据DNADNA半保留复制特点半保留复制特点, ,转入转入1414N N培养基中复制一代后所
47、得培养基中复制一代后所得DNADNA分子都分子都是一条链含有是一条链含有1515N,N,另一条链含有另一条链含有1414N,N,离心后都分布在中带上离心后都分布在中带上, ,即丙图所示结果即丙图所示结果,正确正确; ;转入转入1414N N培养基中复制二代后所得培养基中复制二代后所得DNADNA分子中分子中, ,有一半有一半DNADNA分子只含分子只含1414N,N,另一半另一半DNADNA分子是一条链含有分子是一条链含有1515N,N,一条链含有一条链含有1414N,N,离心后分布在中带和轻离心后分布在中带和轻带上带上, ,即丁图所示结果即丁图所示结果,错误错误; ;由由可知可知, ,出现丁
48、的结果至少要复制两次出现丁的结果至少要复制两次, ,而而细菌每细菌每3030分钟复制一次分钟复制一次, ,因此至少需要因此至少需要6060分钟分钟,正确正确; ;根据根据DNADNA半保留复制半保留复制特点特点, ,无论复制多少代无论复制多少代, ,子代中始终有子代中始终有1515N N标记的标记的DNA,DNA,错误。错误。8.8.在研究在研究DNADNA复制机制的过程中复制机制的过程中, ,为检验为检验“DNA“DNA半保留复制半保留复制”假说是否成立假说是否成立, ,研究者用蚕豆根尖进行实验研究者用蚕豆根尖进行实验, ,主要步骤如下主要步骤如下: :步步骤将蚕豆根尖置于含放射性将蚕豆根尖
49、置于含放射性3 3H H标记胸腺胸腺嘧啶的培养液中的培养液中, ,培养大培养大约一个一个细胞胞周期的周期的时间在第一个、第二个和第三在第一个、第二个和第三个个细胞周期取胞周期取样, ,检测中中期期细胞染色体上的放射性胞染色体上的放射性分布分布步步骤取出根尖取出根尖, ,洗洗净后后转移至不含放射性移至不含放射性物物质的培养液中的培养液中, ,继续培养大培养大约两个两个细胞周期的胞周期的时间请回答问题请回答问题: :(1)(1)步骤步骤目的是标记细胞中的目的是标记细胞中的分子。依据分子。依据“DNA“DNA半保留复制半保留复制”假说推测假说推测,DNA,DNA分子复制的产物应符合图甲中的分子复制的
50、产物应符合图甲中的( (选填字母选填字母) )。解析解析: :分析图甲分析图甲:a:a表示半保留复制表示半保留复制;b;b表示全保留复制表示全保留复制;c;c表示混合复制。分析表示混合复制。分析图乙图乙:A:A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性;B;B染色体的两条姐妹染色染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性单体中只有一条含有放射性;C;C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。(1)(1)胸腺嘧啶是合成胸腺嘧啶是合成DNADNA的原料的原料, ,因此步骤因此步骤目的是标记细胞中目的是标记细胞中DNADNA分子。依
51、分子。依据据“DNA“DNA半保留复制半保留复制”假说推测假说推测,DNA,DNA分子复制形成的子代分子复制形成的子代DNADNA分子中有一条分子中有一条链为亲代链链为亲代链, ,另一条链为新合成的子链另一条链为新合成的子链, ,即图甲中的即图甲中的a a。 答案答案: : (1)DNA (1)DNAa a (2)(2)若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性放射性, ,则该结果则该结果( (填填“能能”或或“不能不能”)”)确定假说成立。确定假说成立。解析解析: : (2)(2)若第一个细胞周期的检测结果是
52、每个染色体上的姐妹染色单若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性体都具有放射性, ,则可能是半保留复制则可能是半保留复制, ,也可能是混合复制也可能是混合复制, ,因此该结果因此该结果不能确定假说成立。不能确定假说成立。 答案答案: : (2) (2)不能不能 (3)(3)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙中的若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙中的( (选填字选填字母母),),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的( (选填字母选填字母),),则假说成立。则假说成立。解析解析: :(3)(3)若假说成立若假说成
53、立, ,即即DNADNA分子的复制方式为半保留复制分子的复制方式为半保留复制, ,则第二个细则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体, ,其中一条单其中一条单体含有放射性体含有放射性, ,另一条单体不含放射性另一条单体不含放射性, ,即符合图乙中的即符合图乙中的B;B;第三个细胞周第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性, ,另一半染色体的姐妹另一半染色体的姐妹染色单体中染色单体中, ,有一条单体含有放射性有一条单体含有放射性, ,另一条单体不含放射性另一条单体不含放射
54、性, ,即符合图即符合图乙中的乙中的B B和和C C。答案答案: : (3)B (3)BB B和和C C构建知识网络构建知识网络 强化答题语句强化答题语句知识网络知识网络 填充填充: 、 、 、脱氧核苷酸脱氧核苷酸两两多样性多样性解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶边解旋边复制边解旋边复制碱基排列顺序碱基排列顺序要语强记要语强记 1.1.一一“模型模型”(1)DNA(1)DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。(2)DNA(2)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。(3)DNA(3)DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则, ,通过氢键连接。通过氢键连接。2.2.一一“复制复制”(1)DNA(1)DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。(2)DNA(2)DNA复制需要解旋酶和复制需要解旋酶和DNADNA聚合酶参与。聚合酶参与。3.3.一一“本质本质”基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片断片断;DNA;DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。了遗传信息。
