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1、第24节 DNA分子的结构DNA的复制基因是有遗传效应的DNA片段 一、一、DNADNA分子的结构分子的结构1.1.基本单位基本单位_；_；_；_。磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸2.2.平面结构平面结构3.3.空间结构：规则的空间结构：规则的_结构。结构。磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖 碱基对碱基对 碱基互补配对碱基互补配对 双螺旋双螺旋【点拨【点拨】碱基碱基A A与与T T之间形成两个氢键，之间形成两个氢键，G G与与C C之间形成三个氢键。之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含含氢键越多，结构越稳定，即含G-C(G-C(或或C-G)C-G)碱基对
2、的比例越大，碱基对的比例越大，结构越稳定。结构越稳定。 二、二、DNADNA分子的复制分子的复制1.1.概念：以概念：以_为模板，合成子代为模板，合成子代DNADNA的过程。的过程。2.2.时间：时间：_。3. 3. 亲代亲代DNADNA有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期解旋后两条母链解旋后两条母链游离的游离的4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸ATPATPDNADNA聚合酶聚合酶解旋解旋DNADNA聚合聚合5.5.方式：方式：_。6.6.特点：特点：_。7.7.意义：使遗传信息意义：使遗传信息_，保持了，保持了_。半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制从
3、亲代传给子代从亲代传给子代遗传信息的连续性遗传信息的连续性三、基因三、基因有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段d dc cb ba a1.1.据图据图写出基因与染色体的关系：写出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_排列。排列。2.2.将代表下列结构的字母填入图将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上：中的相应横线上：a.a.染色体、染色体、b.DNAb.DNA、c.c.基因、基因、d.d.脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。3.3.基因的实质：具有基因的实质：具有_的的_片段。片段。线性线性遗传效应遗传效应DNADNA【点拨【点拨】基因是遗传的基本结构和功能单位，其主要载体是染基
4、因是遗传的基本结构和功能单位，其主要载体是染色体。色体。原核生物以及线粒体和叶绿体中也存在基因，但不与蛋白质结原核生物以及线粒体和叶绿体中也存在基因，但不与蛋白质结合。合。 【思维判断【思维判断】1.DNA1.DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。( )( )【分析【分析】DNADNA即脱氧核糖核酸，是由两条脱氧核苷酸链反向平行即脱氧核糖核酸，是由两条脱氧核苷酸链反向平行盘绕而成的双螺旋结构。盘绕而成的双螺旋结构。RNARNA则是由核糖核苷酸组成的。则是由核糖核苷酸组成的。2.DNA2.DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接
5、而成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。的。( )( )【分析【分析】脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧形成脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧形成DNADNA双螺旋双螺旋结构的基本骨架，碱基排列在内侧，且遗传信息蕴藏在碱基排列结构的基本骨架，碱基排列在内侧，且遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中。顺序中。3.DNA3.DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A=UA=U，G=CG=C。( )( )【分析【分析】DNADNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，DNADNA中的碱中的碱基有基有4 4种，即种，即
6、A A、T T、G G、C C，形成的碱基对为，形成的碱基对为A-TA-T，T-AT-A，C-GC-G，G-CG-C，其中，其中A A、T T间有间有2 2个氢键，个氢键，G G、C C间有三个氢键。间有三个氢键。4.4.构成基因的碱基总数与构成基因的碱基总数与DNADNA分子的碱基总数相等。分子的碱基总数相等。( )( )【分析【分析】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，DNADNA中还含有非基因片中还含有非基因片段，无论基因片段还是非基因片段均是由碱基组成的，因此，段，无论基因片段还是非基因片段均是由碱基组成的，因此，DNADNA分子中的碱基总数多于基因中的碱基
7、总数。分子中的碱基总数多于基因中的碱基总数。5.5.经过经过DNADNA复制得到的子代复制得到的子代DNADNA是由亲代是由亲代DNADNA链和复制的新链随机链和复制的新链随机结合而成的。结合而成的。( )( )【分析【分析】DNADNA复制的特点是半保留复制，即每一个子代复制的特点是半保留复制，即每一个子代DNADNA是由新是由新复制的每条新链与其对应的模板链盘绕成的，而不是亲代复制的每条新链与其对应的模板链盘绕成的，而不是亲代DNADNA链链和复制的新链随机结合而成的。和复制的新链随机结合而成的。 DNA DNA的结构模式图解读的结构模式图解读3,5-3,5-磷酸磷酸二酯键二酯键1.1.基
8、本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸组成成分：每分子含有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基各组成成分：每分子含有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基各1 1个。个。(1)(1)磷酸：每个磷酸：每个DNADNA片段中，游离的磷酸基团有片段中，游离的磷酸基团有2 2个。个。(2)(2)碱基：共有碱基：共有4 4种，分别是种，分别是A(A(腺嘌呤腺嘌呤) )、T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) )、G(G(鸟嘌呤鸟嘌呤) )、C(C(胞嘧啶胞嘧啶) )。(3)(3)脱氧核糖：属于五碳糖。脱氧核糖：属于五碳糖。2.2.结构中的化学键结构中的化学键(1)(1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用氢键：配对的碱基间形
9、成碱基对，通过氢键相连，可用DNADNA解解旋酶断裂，也可用高温断裂。旋酶断裂，也可用高温断裂。(2)(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用键，可用限制酶切断，可用DNADNA连接酶或连接酶或DNADNA聚合酶连接。聚合酶连接。3.3.结构特点结构特点(1)(1)稳定性：稳定性：DNADNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。间碱基互补配对的方式不变。(2)(2)多样性：多样性：DNADNA分子中碱基对排列顺序多种多样。分子中
10、碱基对排列顺序多种多样。(3)(3)特异性：每种特异性：每种DNADNA有别于其他有别于其他DNADNA的特定的碱基排列顺序。的特定的碱基排列顺序。4.4.水解产物及氢键数目计算水解产物及氢键数目计算(1)DNA(1)DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(2)(2)氢键数目计算：若碱基对为氢键数目计算：若碱基对为n n，则氢键数为，则氢键数为2n2n3n,3n,若已知若已知A A有有m m个，则氢键数为个，则氢键数为3n-m3n-m。【高考警示钟【高考警示钟】案例：在案例：
11、在DNADNA分子的一条单链中相邻的碱基分子的一条单链中相邻的碱基A A与与T T通过什么连接？通过什么连接？正确答案：正确答案：- -脱氧核糖脱氧核糖- -磷酸磷酸- -脱氧核糖脱氧核糖- -错误答案：错误答案：氢键氢键分析：分析：受思维定势的影响，未注意受思维定势的影响，未注意“一条单链中相邻的碱基一条单链中相邻的碱基A A与与T T”，看到，看到A A与与T T的连接就认为是氢键，实际上的连接就认为是氢键，实际上DNADNA分子两条单链上分子两条单链上的碱基的碱基A A与与T T通过氢键连接，一条单链中的相邻碱基通过氢键连接，一条单链中的相邻碱基A A与与T T通过通过“- -脱氧核糖脱
12、氧核糖- -磷酸磷酸- -脱氧核糖脱氧核糖- -”连接。连接。【典例训练【典例训练1 1】如图为如图为DNADNA分子的结构示意图，对该图的正确描述分子的结构示意图，对该图的正确描述是是( )( )A.A.和和相间排列，构成了相间排列，构成了DNADNA分子的基本骨架分子的基本骨架B.B.构成胞嘧啶脱氧核苷酸构成胞嘧啶脱氧核苷酸C.C.当当DNADNA复制时，复制时，DNADNA连接酶催化连接酶催化的形成的形成D.DNAD.DNA分子中分子中依次代表依次代表A A、G G、C C、T T【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：考查实质：DNADNA分子的组成及结构。分子的组成及结构。2.2.解
13、题关键：正确识别解题关键：正确识别DNADNA结构的平面图，明确结构的平面图，明确DNADNA结构中一个完结构中一个完整基本单位的组成部分，如图中整基本单位的组成部分，如图中和下方的磷酸基团属于一个和下方的磷酸基团属于一个基本单位。基本单位。【解析【解析】选选D D。结构图中。结构图中分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了啶。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNADNA分子的基本骨架。图分子的基本骨架。图中中不是同一个脱氧核苷酸分子的成分，其中磷酸是上面一不是同一个脱氧核苷酸分子的成分，其中磷酸是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。个脱氧核苷酸的组成
14、成分。是氢键，在是氢键，在DNADNA复制时，当复制时，当DNADNA聚合聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成。根据碱基互补配对原则，作用就可以形成。根据碱基互补配对原则，DNADNA分子中分子中依次代表依次代表A A、G G、C C、T T。 DNA DNA分子及复制过程中的相关计算分子及复制过程中的相关计算1.1.有关有关DNADNA的碱基计算的碱基计算根据根据A=TA=T，G=CG=C，图示如下：，图示如下：链链 A AG GC CT TT TC CC Cm m链链 T TC CG GA AA
15、AG GG Gm m则则(1) (1) 简记为简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。且以且以链为模板合成的链为模板合成的RNARNA中中简记为简记为“DNADNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1 1”。 (4)(4)在一个双链在一个双链DNADNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均值。链中该碱基所占比例的平均值。(5)DNA(5)DNA分子中，脱氧核苷酸数分子中，脱氧核苷酸数= =脱氧核糖数脱氧核糖数= =磷酸数磷酸数= =含
16、氮碱基数。含氮碱基数。 2.2.有关有关DNADNA复制的计算复制的计算DNADNA的复制为半保留复制，一个的复制为半保留复制，一个DNADNA分子复制分子复制n n次，则有次，则有(1)(1)子代子代DNADNA分子数为：分子数为：2 2n n个个含有亲代链的含有亲代链的DNADNA分子数为：分子数为：2 2个。个。不含有亲代链的不含有亲代链的DNADNA分子数为分子数为(2(2n n-2)-2)个。个。(2)(2)子代脱氧核苷酸链数为：子代脱氧核苷酸链数为：2 2n+1n+1条条亲代脱氧核苷酸链为：亲代脱氧核苷酸链为：2 2条。条。新合成的脱氧核苷酸链为：新合成的脱氧核苷酸链为：(2(2n
17、+1n+1-2)-2)条。条。(3)(3)消耗的脱氧核苷酸数：消耗的脱氧核苷酸数：若一亲代若一亲代DNADNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m m个，经过个，经过n n次复制需要次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为消耗该脱氧核苷酸数为m m(2(2n n-1)-1)个。个。第第n n次复制所需该脱氧核苷酸数为次复制所需该脱氧核苷酸数为m m2 2n-1n-1。【技巧点拨台【技巧点拨台】DNADNA分子复制分子复制n n次后的计算次后的计算将含有将含有1515N N的的DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培养基上培养，复制的培养基上培养，复制n n次，则次，则(1)(1)
18、含含1414N N的的DNADNA有有2 2n n个，只含个，只含1414N N的的DNADNA有有(2(2n n-2)-2)个，做题时应看准个，做题时应看准是是“含含”还是还是“只含只含”。(2)(2)复制复制n n次，含次，含1515N N的的DNADNA始终是始终是2 2个，占总个，占总DNADNA数的比例是数的比例是2/22/2n n。(3)(3)子代子代DNADNA分子的链中，总链数为分子的链中，总链数为2 2n n2=22=2n+1n+1条。模板链始终是条。模板链始终是2 2条。做题时，应看准是条。做题时，应看准是“DNADNA分子数分子数”还是还是“链数链数”。【典例训练【典例训
19、练2 2】(2012(2012威海模拟威海模拟) )用用1515N N标记含有标记含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子，其中有胞嘧啶分子，其中有胞嘧啶6060个，该个，该DNADNA分子在含分子在含1414N N的培养基中连的培养基中连续复制四次。其结果不可能是续复制四次。其结果不可能是( )( )A.A.含有含有1515N N的的DNADNA分子占分子占1/81/8B.B.含有含有1414N N的的DNADNA分子占分子占7/87/8C.C.消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600600个个D.D.产生了产生了1616个个DNADNA分子分子【解题指南【解题
20、指南】1.1.知识储备知识储备(1)DNA(1)DNA复制过程中产生的含有亲代链和新链的子代复制过程中产生的含有亲代链和新链的子代DNADNA的数量计的数量计算；算；(2)DNA(2)DNA复制过程中所需原料的计算。复制过程中所需原料的计算。2.2.解题关键：解题关键：(1)(1)明确明确DNADNA复制过程中，无论复制多少次，产生的复制过程中，无论复制多少次，产生的子代子代DNADNA中总有中总有2 2个个DNADNA含有亲代模板链；含有亲代模板链；(2)(2)区分所求的数量是指区分所求的数量是指DNADNA数还是链数。数还是链数。【解析【解析】选选B B。由于。由于DNADNA的复制是半保
21、留复制，经过四次复制形成的复制是半保留复制，经过四次复制形成1616个个DNADNA分子，有分子，有2 2个个DNADNA分子中一条链含有分子中一条链含有1515N N，另一条链含有，另一条链含有1414N N，其余，其余1414个个DNADNA分子两条链全部含有分子两条链全部含有1414N N，该，该DNADNA分子中含有胞嘧分子中含有胞嘧啶啶6060个，由此计算出含有鸟嘌呤个，由此计算出含有鸟嘌呤6060个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有4040个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为4040(2(24 4-1)=600-1)=600个
22、。个。染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系1.1.四者关系图四者关系图2.2.四者关系分析四者关系分析关关 系系内内 容容基因与脱氧核苷基因与脱氧核苷酸酸 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序百上千个脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息称为遗传信息 基因与基因与DNA DNA 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段，每个片段，每个DNADNA分子上有很多分子上有很多个基因个基因 基因与染色体基因与染色体 基因在染色体上呈线性排
23、列，染色体是基因的主要载基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体体 关关 系系内内 容容基因与生物性基因与生物性状状 基因是遗传物质结构和功能的基本单位，特定基因控制基因是遗传物质结构和功能的基本单位，特定基因控制相应的性状相应的性状 DNADNA与染色体与染色体 染色体主要由染色体主要由DNADNA和蛋白质构成。通常情况下一条染色体和蛋白质构成。通常情况下一条染色体上含有上含有1 1个个DNADNA分子，染色体是分子，染色体是DNADNA的主要载体的主要载体 四者之间的数四者之间的数量关系量关系 1 1条染色体条染色体 1 1个或个或2 2个个DNADNA分子分子 许多基因许多基因
24、成百上千个脱氧核苷酸成百上千个脱氧核苷酸 四者之间的层四者之间的层次关系次关系 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 基因基因 DNADNA分子分子 染色体染色体分析图示，回答有关问题：分析图示，回答有关问题：A A磷酸磷酸B B糖糖C CD DE E基因基因F FG GH H染色体染色体(1)(1)图中图中B B是是_，C C是是_，D D是是_，F F是是_，G G是是_。(2)(2)通常情况下，通常情况下，1 1条条H H中含有中含有_个个F F，1 1个个F F中含有中含有_个个E E，1 1个个E E中含有中含有_个个D D。(3)(3)图中图中_中的遗传信息通过复制传递给后代，其复制过程中的遗传信
25、息通过复制传递给后代，其复制过程严格遵循严格遵循_原则。原则。【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：染色体的组成以及基因、考查实质：染色体的组成以及基因、DNADNA和染色体的关系。和染色体的关系。2.2.解题关键：明确染色体的成分之一是解题关键：明确染色体的成分之一是DNADNA，DNADNA上含有许多基因，上含有许多基因，基因的碱基排列顺序代表遗传信息。基因的碱基排列顺序代表遗传信息。【解析【解析】DNADNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它由的基本组成单位是脱氧核苷酸，它由1 1分子磷酸、分子磷酸、1 1分子脱氧核糖和分子脱氧核糖和1 1分子含氮碱基组成；分子含氮碱基组成；1 1条染色体
26、上通常情况下含条染色体上通常情况下含有有1 1个个DNADNA分子，分子，1 1个个DNADNA分子上有许多个基因，分子上有许多个基因，1 1个基因由成百上个基因由成百上千个脱氧核苷酸组成。千个脱氧核苷酸组成。E E中的遗传信息通过复制传递给后代，复中的遗传信息通过复制传递给后代，复制过程中严格遵循碱基互补配对原则。制过程中严格遵循碱基互补配对原则。答案：答案：(1)(1)脱氧核糖脱氧核糖 含氮碱基含氮碱基 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 DNADNA蛋白质蛋白质(2)1 (2)1 许多许多 成百上千成百上千 (3)E (3)E 碱基互补配对碱基互补配对 题干信息的转化和利用题干信息的转化和利用探究外界
27、因素对探究外界因素对DNADNA复制的影响复制的影响【案例【案例】(2011(2011浙江高考浙江高考) )为了探究某物质为了探究某物质(X)(X)的作用，研究者的作用，研究者提出了以下实验思路：提出了以下实验思路：(1)(1)实验分组：实验分组：甲组：培养液甲组：培养液+Y+Y细胞细胞+ +3 3H-TdR(H-TdR(3 3H H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+)+生理生理盐水盐水乙组：培养液乙组：培养液+Y+Y细胞细胞+ +3 3H-TdR+X(H-TdR+X(用生理盐水配制用生理盐水配制) )每组设置若干个重复样品。每组设置若干个重复样品。 (2)(2)分别测定两组的分
28、别测定两组的CRD(CRD(细胞内的放射性强度细胞内的放射性强度) )，求每组的平均值。，求每组的平均值。(3)(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRDCRD，求每组，求每组平均值并进行统计分析。平均值并进行统计分析。( (提示与说明：答题时用提示与说明：答题时用X X、CRDCRD、3 3H-TdRH-TdR表示相关名词；表示相关名词；Y Y细胞是细胞是能增殖的高等动物体细胞能增殖的高等动物体细胞) )请回答：请回答：(1)(1)实验目的：实验目的：_。(2)(2)预测实验结果及结论：预测实验结果及结论：_。(3)(3)实验中采用实验中
29、采用3 3H-TdRH-TdR的原因：的原因：_。【命题人透析【命题人透析】(1)(1)题干信息的迁移和突破：题干信息的迁移和突破：根据提示根据提示“3 3H-TdRH-TdR是是3 3H H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷标记的胸腺嘧啶脱氧核苷”，推知，推知3 3H-TdRH-TdR是合成是合成DNADNA的原料；根据提示的原料；根据提示“Y Y细胞是能增殖的高等动物体细胞细胞是能增殖的高等动物体细胞”，推知该实验中，推知该实验中Y Y细胞进行细胞增殖细胞进行细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )时时CRDCRD的大小代的大小代表了细胞增殖表了细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的速率。的速率。(2
30、)(2)实验目的的确定：实验目的的确定：比较两组实验可知，自变量是加不加比较两组实验可知，自变量是加不加X X，因变量是，因变量是Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的速率。而探究的问题描述一般是的速率。而探究的问题描述一般是“探究随自变量的变化，探究随自变量的变化，因变量如何变化因变量如何变化”或或“探究自变量对因变量的影响探究自变量对因变量的影响”，所以，该，所以，该实验的目的就是探究实验的目的就是探究X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的影响。的影响。(3)(3)预测实验结果及结论时的关键点：预测实验结果及结论时的关键点：明确实验的观察现象，该实
31、验观察到的实验现象是明确实验的观察现象，该实验观察到的实验现象是CRDCRD值；值；预测实验可能出现的几种情况：乙组预测实验可能出现的几种情况：乙组CRDCRD甲组、乙组甲组、乙组= =甲组或乙甲组或乙组组 甲组；甲组；得出结论：得出结论：X X对对Y Y细胞的增殖有促进作用、无影响或细胞的增殖有促进作用、无影响或有抑制作用。有抑制作用。【标准答案【标准答案】(1)(1)探究探究X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的影响的影响(2)(2)如果乙组如果乙组CRDCRD明显高于甲组，说明明显高于甲组，说明X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )有有促
32、进作用；如果乙组促进作用；如果乙组CRDCRD与甲组基本相同，说明与甲组基本相同，说明X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )无影响；如果乙组无影响；如果乙组CRDCRD明显低于甲组，说明明显低于甲组，说明X X对对Y Y细胞增细胞增殖殖(DNA(DNA合成合成) )有抑制作用有抑制作用(3)(3)3 3H-TdRH-TdR是合成是合成DNADNA的原料之一，可根据的原料之一，可根据CRDCRD的变化来判断细胞的变化来判断细胞增殖增殖(DNA(DNA合成合成) )的情况的情况【阅卷人点评【阅卷人点评】得分要点得分要点(1)(1)必须体现自变量必须体现自变量“X X”与因变
33、量与因变量“细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )”。(2)(2)必须体现必须体现 “甲组和乙组的比较甲组和乙组的比较”及及“促进、抑制、无影响促进、抑制、无影响”。(3)(3)必须体现必须体现“合成合成DNADNA的原料的原料”。失分案例失分案例(1)(1)答为答为“探究探究X X的作用的作用”，错误原因是没有写明因变量。，错误原因是没有写明因变量。(2)(2)答案不全，只答出预测的实验结果而没有写出结论，或只写答案不全，只答出预测的实验结果而没有写出结论，或只写了结论而无结果预测。了结论而无结果预测。1.1.遗传信息是指遗传信息是指( )( )A.A.有遗传效应的脱氧核苷酸序列有遗
34、传效应的脱氧核苷酸序列B.B.核苷酸核苷酸C.C.氨基酸序列氨基酸序列D.D.脱氧核苷酸脱氧核苷酸【解析【解析】选选 A A。DNADNA是主要的遗传物质，其脱氧核苷酸的排列顺是主要的遗传物质，其脱氧核苷酸的排列顺序就包含着遗传信息。实质上遗传信息就是基因的脱氧核苷酸序序就包含着遗传信息。实质上遗传信息就是基因的脱氧核苷酸序列。列。2.2.某某DNADNA分子片段中，胞嘧啶有分子片段中，胞嘧啶有240240个，占全部碱基的个，占全部碱基的30%30%，则该，则该片段中腺嘌呤有片段中腺嘌呤有( )( )A.240A.240个个 B.160B.160个个 C.800C.800个个 D.48D.48
35、个个【解析【解析】选选B B。在。在DNADNA分子中，由于遵循碱基互补配对原则，即分子中，由于遵循碱基互补配对原则，即A=TA=T，G=CG=C，故当胞嘧啶有，故当胞嘧啶有240240个，占全部碱基的个，占全部碱基的30%30%时，此片段的时，此片段的碱基数为碱基数为24024030%=80030%=800个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20%20%，通过计，通过计算可求得其分别含有算可求得其分别含有160160个。个。3.3.用用1515N N标记的标记的DNADNA分子，放入含分子，放入含1414N N的培养基中进行复制，当测得的培养基中进行复制，当测得含有含有1515N
36、 N的的DNADNA分子数为分子数为12.5%12.5%时，该时，该DNADNA分子的复制次数是分子的复制次数是( )( )A.1A.1B.2B.2C.3C.3D.4D.4【解析【解析】选选D D。本题考查。本题考查DNADNA的复制特点。的复制特点。DNADNA复制为半保留复制，复制为半保留复制，含含1515N N的的DNADNA分子在分子在1414N N培养基中复制培养基中复制n n次，则形成次，则形成2 2n n个个DNADNA分子，其分子，其中含中含1515N N的的DNADNA分子占分子占2/22/2n n，已知，已知2/22/2n n=12.5%=12.5%，则，则n=4n=4。4
37、.(20124.(2012无锡模拟无锡模拟) )如图为真核细胞如图为真核细胞DNADNA复制过程的模式图，据复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是图分析，下列相关叙述错误的是( )( )A.A.由图示得知，由图示得知，DNADNA分子复制的方式是半保留复制分子复制的方式是半保留复制B.DNAB.DNA解旋酶能使双链解旋酶能使双链DNADNA解开，且需要消耗解开，且需要消耗ATPATPC.C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D.DNAD.DNA在复制过程中先全部解旋，再复制在复制过程中先全部解旋，再复制【解析【解析】选选D D。由图示得知
38、，模板链与新合成的链结合形成一个。由图示得知，模板链与新合成的链结合形成一个新的新的DNADNA分子，分子，DNADNA分子复制的方式是半保留复制，分子复制的方式是半保留复制，A A项正确；项正确；DNADNA解旋酶能使双链解旋酶能使双链DNADNA解开，且需要消耗解开，且需要消耗ATPATP，B B项正确；从图中可项正确；从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的，以看出合成两条子链的方向是相反的，C C项正确；项正确；DNADNA分子的复制分子的复制是边解旋边复制，是边解旋边复制，D D项错误。项错误。5.(5.(多选多选) )用用1515N N标记细菌的标记细菌的DNADNA分子，再将它们
39、放入含分子，再将它们放入含1414N N的培养的培养基中连续繁殖四代，基中连续繁殖四代，a a、b b、c c为三种为三种DNADNA分子，分子，a a只含只含1515N N，b b同时同时含含1414N N和和1515N N，c c只含只含1414N N，则如图所示这三种，则如图所示这三种DNADNA分子的比例错误的分子的比例错误的是是( )( )【解析【解析】选选A A、B B、C C。假设亲代。假设亲代DNADNA分子为分子为n n个，则繁殖四代后，个，则繁殖四代后，DNADNA分子总数为分子总数为16n16n，其中，只含，其中，只含1515N N的的DNADNA分子为分子为0 0个，同
40、时含个，同时含1414N N和和1515N N的的DNADNA分子为分子为2n2n个，只含个，只含1414N N的的DNADNA分子有分子有14n14n个，则它们呈现个，则它们呈现的比例如的比例如D D图所示。图所示。6.6.据图回答：据图回答：(1)(1)该图表示的生理过程是该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的，该过程主要发生在细胞的_部位。部位。(2)(2)图中的图中的1 1、2 2、3 3、4 4、5 5分别是分别是_、_、_、_、_。(3)(3)假如经过科学家的测定，假如经过科学家的测定，A A链上的一段链上的一段(M)(M)中的中的ATCGATCG为为21132113，能不
41、能说明该科学家的测定是错误的？，能不能说明该科学家的测定是错误的？_，原因是原因是_。(4)(4)如果以如果以A A链的链的M M为模板，复制出的为模板，复制出的B B链碱基比例应该是链碱基比例应该是_。【解析【解析】本题考查本题考查DNADNA的结构、的结构、DNADNA的半保留复制以及碱基互补的半保留复制以及碱基互补配对原则。配对原则。DNADNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即循碱基互补配对原则，即A A与与T T、C C与与G G配对，所以配对，所以DNADNA分子中分子中A=TA=T，G=CG=C。DNADNA
42、复制是半保留复制，即以复制是半保留复制，即以DNADNA的两条母链为模板，根的两条母链为模板，根据碱基互补配对原则进行碱基互补配对，所以形成的据碱基互补配对原则进行碱基互补配对，所以形成的DNADNA子链必子链必定与定与DNADNA中的一条母链完全相同，新形成的两个中的一条母链完全相同，新形成的两个DNADNA分子，与亲分子，与亲代代DNADNA分子完全相同。分子完全相同。答案：答案：(1)DNA(1)DNA复制复制 细胞核细胞核(2)A T C C T(2)A T C C T(3)(3)不能不能 在单链中不一定在单链中不一定A=TA=T、G=CG=C(4)TAGC=2113(4)TAGC=2
43、113实验方法：同位素示踪法的应用实验方法：同位素示踪法的应用【理论指导【理论指导】1.1.同位素示踪法：是利用放射性示踪剂，对研究对象进行标记同位素示踪法：是利用放射性示踪剂，对研究对象进行标记的微量分析方法。的微量分析方法。2.2.方法应用方法应用(1)(1)标记某元素，追踪其转移途径。如研究光合作用过程中原子标记某元素，追踪其转移途径。如研究光合作用过程中原子的转移轨迹。的转移轨迹。(2)(2)标记化合物：标记化合物：标记特征元素，探究化合物的作用。如用标记特征元素，探究化合物的作用。如用3232P P和和3535S S分别标记分别标记T T2 2噬噬菌体中的菌体中的DNADNA和蛋白质
44、，探究生物的遗传物质。和蛋白质，探究生物的遗传物质。标记特征化合物，探究详细的生理过程。如研究分泌蛋白的合标记特征化合物，探究详细的生理过程。如研究分泌蛋白的合成和分泌过程。成和分泌过程。3.3.实例分析实例分析实验目的实验目的标记物标记物 标记物转移情况标记物转移情况 实验结论实验结论 研究光合研究光合作用过程作用过程中物质的中物质的利用利用 H H2 21818O O H H2 21818O O1818O O2 2 光合作用反应物光合作用反应物H H2 21818O O中的中的O O以以O O2 2的形的形式放出，式放出，COCO2 2中的中的C C用于合成有机物用于合成有机物 1414C
45、OCO2 21414COCO2 21414C C3 3 （1414CHCH2 2O O） 探究生物探究生物的遗传物的遗传物质质 亲代噬菌体中亲代噬菌体中的的3232P P（DNADNA）、）、3535S S（蛋白质）（蛋白质） 子代噬菌体检测到放射子代噬菌体检测到放射性性3232P P，未检测到，未检测到3535S S DNADNA是遗传物质是遗传物质 实验目的实验目的 标记物标记物 标记物转移情况标记物转移情况 实验结论实验结论 验证验证DNADNA的复的复制方式制方式 亲代双链用亲代双链用1515N N标记标记 亲代亲代DNADNA子一代子一代DNADNA的的一条链含一条链含1515N N
46、 DNADNA的复制方式为的复制方式为半保留复制半保留复制 研究分泌蛋白研究分泌蛋白的合成和分泌的合成和分泌过程过程 3 3H H 核糖体核糖体内质网内质网高尔高尔基体基体细胞膜细胞膜 各种细胞器既有各种细胞器既有明确的分工，相明确的分工，相互之间又协调配互之间又协调配合合 【典例分析【典例分析】DNADNA的复制方式为半保留复制，但在探究的复制方式为半保留复制，但在探究DNADNA复制方式的过程中，复制方式的过程中，有人提出其复制方式为全保留复制，请用同位素标记法验证其复有人提出其复制方式为全保留复制，请用同位素标记法验证其复制方式。制方式。验证过程：验证过程：1.1.用放射性同位素标记大肠
47、杆菌用放射性同位素标记大肠杆菌(1)(1)若用若用1414N N标记大肠杆菌标记大肠杆菌( (普通大肠杆菌无放射性普通大肠杆菌无放射性) )，得到，得到1414N/N/1414N N的的DNADNA分子，将该分子，将该DNADNA分子离心处理，离心后位于试管的上部，即分子离心处理，离心后位于试管的上部，即轻带轻带( (如图如图1)1)。(2)(2)若用放射性同位素若用放射性同位素1515N N标记大肠杆菌，得到标记大肠杆菌，得到1515N/N/1515N N的的DNADNA分子，分子，将该将该DNADNA分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带( (
48、如图如图2)2)。(3)(3)若大肠杆菌的若大肠杆菌的DNADNA分子中一条链被分子中一条链被1414N N标记，另一条链被标记，另一条链被1515N N标标记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带( (如图如图3)3)。2.2.追踪追踪DNADNA的复制方式的复制方式(1)(1)将亲代含将亲代含1414N N的大肠杆菌转移到含的大肠杆菌转移到含1515N N的培养基上增殖一代。的培养基上增殖一代。(2)(2)将亲代含将亲代含1515N N的大肠杆菌转移到含的大肠杆菌转移到含1414N N的培养基上增殖一代。的培养基上增殖一代。分别对上述培养得到的大肠杆
49、菌离心处理。分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。3.3.结果分析结果分析(1)(1)若若DNADNA的复制方式为全保留复制，则离心后出现如图的复制方式为全保留复制，则离心后出现如图4 4所示，所示，即即1/21/2重带和重带和1/21/2轻带。轻带。( (该复制方式实际上是不存在的该复制方式实际上是不存在的) )(2)(2)若若DNADNA的复制方式为半保留复制，则离心后出现如图的复制方式为半保留复制，则离心后出现如图5 5所示，所示，即全部为中带。即全部为中带。 【拓展【拓展】(1)(1)若若DNADNA复制方式为全保留复制，让繁殖一代的复制方式为全保留复制，让繁殖一代的DNADNA在含在
50、含1414N N的培的培养基上再繁殖一代，则子二代的养基上再繁殖一代，则子二代的DNADNA如何分布？如何分布？提示：提示：1/41/4重和重和3/43/4轻。轻。分析：分析：再繁殖一代后共产生再繁殖一代后共产生4 4个个DNADNA分子，其中一个分子，其中一个DNADNA分子为原分子为原亲代，均含亲代，均含1515N N，其余三个，其余三个DNADNA分子是新产生的，两条链均含分子是新产生的，两条链均含1414N N。(2)(2)若若DNADNA复制方式为半保留复制，让繁殖一代的复制方式为半保留复制，让繁殖一代的DNADNA在含在含1414N N的培的培养基上再繁殖一代，则子二代的养基上再繁殖一代，则子二代的DNADNA如何分布？如何分布？提示：提示：1/21/2中和中和1/21/2轻。轻。分析：分析：再繁殖一代后共产生再繁殖一代后共产生4 4个个DNADNA分子，其中两个分子，其中两个DNADNA分子一条分子一条链含链含1515N N，另一条链含，另一条链含1414N N，另外两个，另外两个DNADNA分子的两条链均含分子的两条链均含1414N N。
