《高考生物第一轮总复习 3.33DNA双螺旋结构模型的构建课件 浙科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物第一轮总复习 3.33DNA双螺旋结构模型的构建课件 浙科版必修2（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点一考点一DNA双螺旋结构模型的构建双螺旋结构模型的构建 及及DNA分子的结构特点分子的结构特点 【基础知识整合】【基础知识整合】1构建者：构建者： 2对对DNA分子的认识分子的认识DNA分分子子是是以以 为为单单位位连连接接而而成成的的长长链链，这这4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸分分别别含含有有A、T、C、G四四种种碱碱基基，且且腺腺嘌嘌呤呤(A)的的量量总总是是等等于于 的的量量， 总是等于胞嘧啶总是等于胞嘧啶(C)的量。的量。沃森和克里克沃森和克里克4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)鸟嘌呤鸟嘌呤(G)的量的量3DNA分子的结构特点分子的结构特点(1) 两条链两条链 盘旋成双螺
2、旋结构盘旋成双螺旋结构(2) 和和 交交替替连连接接，排排列列在在外外侧侧，构构成成 ，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。(3) 两两条条链链上上的的碱碱基基通通过过氢氢键键连连接接成成 ，碱碱基基配对方式为配对方式为 。反向平行反向平行磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖基本骨架基本骨架碱基对碱基对A与与T，C与与G【知识拓展】【知识拓展】一、一、 DNA分子的结构分子的结构1基本元素组成：基本元素组成：C、H、O、N、P五种元素。五种元素。2基基本本组组成成单单位位：4种种脱脱氧氧核核苷苷酸酸，每每个个脱脱氧氧核核苷苷酸由酸由3种小分子化合物构成，如下图所示。种小分子化合物构成，如下图所示。3由多个脱
3、氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。4配配对对的的碱碱基基，A与与T之之间间形形成成2个个氢氢键键，G与与C之之间间形形成成3个个氢氢键键，CG对对在在DNA中中所所占占的的比比例例越越大大，其其分子结构越稳定。分子结构越稳定。二、二、 碱基互补配对原则及其推论碱基互补配对原则及其推论根根据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则可可知知：A1T2 、T1A2 、C1G2 、G1C21在在DNA双链中：双链中：AT、GC推推导导过过程程：根根据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则A1A2T2T1，即，即AT；同理可知，；同理可知，GC2在在DNA双双链链中中
4、：两两个个不不互互补补配配对对的的碱碱基基之之和和相相等等，且等于碱基总数的一半，即且等于碱基总数的一半，即AGCT1/2(AGCT)ACGT1/2(AGCT)3在在DNA双链中还存在如下的等式关系：双链中还存在如下的等式关系：【典例精析】【典例精析】【例例1】分分析析某某生生物物的的双双链链DNA，发发现现腺腺嘌嘌呤呤与与胸胸腺腺嘧嘧啶啶之之和和占占全全部部碱碱基基的的64%，其其中中一一条条链链上上的的腺腺嘌嘌呤呤占占该该链链全全部部碱碱基基的的30%，则则另另一一条条链链中中腺腺嘌嘌呤呤占占整整个个DNA分分子子碱基的比例是碱基的比例是( ) A17% B32% C34% D50%A【考
5、查类型】【考查类型】此题考查此题考查DNA分子结构的碱基运算。分子结构的碱基运算。【解解析析】假假设设DNA中中共共有有2N个个碱碱基基，根根据据题题干干可可知知：(AT)%64%，即即(AT)/2N0.64，则则(A1A2T1T2)/2N0.64，可可推推出出(A1 T1)/N0.64，题题干干还还告告诉诉我我们们：A1/N0.30，则则可可知知T1/ N0.34，而而T1A2，所所以以A2/N0.34(即即另另一一条条链链中中的的A占占该该条条链链碱碱基基总总数数的的34%)，可可知知：A2/ 2N0.17(即即另另一一条条链链中中的的A占占整整个个DNA碱碱基总数的基总数的17%)。【方
6、方法法归归纳纳】解解答答此此类类题题目目要要应应用用数数学学知知识识，特特别别要要注注意已知的是碱基数还是碱基对数。意已知的是碱基数还是碱基对数。考点二考点二DNA分子的复制分子的复制【基础知识整合】【基础知识整合】1概概念念：以以为为模模板板合合成成子子代代DNA分子的过程。分子的过程。2发生时期：发生时期：和和期，随期，随 的复制而完成。的复制而完成。3过程：过程： (1) 解解旋旋：需需要要细细胞胞提提供供能能量量，在在的的作作用用下下，两条螺旋的双链解开螺旋。两条螺旋的双链解开螺旋。亲代亲代DNA的两条链的两条链有丝分裂的间期有丝分裂的间期减数第一次减数第一次分裂的间分裂的间染色体染色
7、体解旋酶解旋酶(2) 合成子链：以合成子链：以为模板，在为模板，在等作用下，利用细胞中等作用下，利用细胞中为为原原料料，按按照照原原则则，各各自自合合成成与母链互补的一段子链。与母链互补的一段子链。(3) 形形成成子子代代DNA分分子子：子子链链延延伸伸，母母链链与与子子链链盘盘旋旋成成双双螺螺旋旋结结构构。结结果果，一一个个DNA分分子子复复制制形形成成 子子代代DNA分子。分子。解开的每一条链解开的每一条链DNA聚合酶聚合酶游离的游离的4种脱氧种脱氧核苷酸核苷酸碱基互补配对碱基互补配对两个两个4特点：特点：DNA分分子子的的复复制制是是一一个个边边解解旋旋边边复复制制的的过过程程，复复制制
8、需要需要 等基本条件。等基本条件。 ，为为复复制制提提供供了了精精确确的的模模板板，通通过过 ，保保证证了了复复制制能能准准确确地地进行。进行。5意意义义：DNA分分子子通通过过复复制制，将将 从从亲亲代传给子代，从而保持了代传给子代，从而保持了 的连续性。的连续性。模板、原料、能量和酶模板、原料、能量和酶DNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构碱基互补配对碱基互补配对遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息【知识拓展】【知识拓展】一、一、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据1方法：同位素示踪技术及密度梯度离心法。方法：同位素示踪技术及密度梯度离心法。2实实验验过过程程：以以含含15N
9、的的培培养养液液来来培培养养大大肠肠杆杆菌菌，让让大大肠肠杆杆菌菌繁繁殖殖几几代代，再再将将大大肠肠杆杆菌菌转转移移到到14N的的普普通通培培养养液液中中。然然后后，在在不不同同时时刻刻收收集集大大肠肠杆杆菌菌并并提提取取DNA，进进行行密密度度梯梯度度离离心心，记记录录不不同同质质量量的的DNA在在离离心心管管中中的位置及比例。的位置及比例。3.结论：结论：DNA分子复制为半保留复制。分子复制为半保留复制。二、二、DNA复制相关的计算复制相关的计算相相关关公公式式：一一个个DNA连连续续复复制制n次次后后，根根据据半半保保留留复复制制和和碱碱基基互互补补配对原则可知：配对原则可知： DNA分
10、子数分子数2n; 脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数2n1；母链数母链数2；子链数子链数2n12。设亲代设亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：个，则：1经经过过n次次复复制制，共共需需消消耗耗游游离离的的该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸m(2n1)个；个；2在在第第n次次复复制制时时，需需消消耗耗游游离离的的该该脱脱氧氧核核苷苷酸酸m2n1个。个。公式应用：公式应用：115N标标记记DNA的的细细菌菌，在在14N培培养养基基中中连连续续分分裂裂三三次次，子代子代DNA中含中含14N链与链与15N链的比例是多少？链的比例是多少？【解解析析】分分裂裂三三次次后后， DNA共共有有23
11、8个个，脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链共共有有8216条条，其其中中母母链链(含含15N)2条条，所所以以子子链链(含含14N)总总链链数数母母链链16214条条，答答案案：14N 15N7 1。2一一个个DNA的的碱碱基基总总数数为为m, A占占碱碱基基总总数数的的a%，连连续续复复制制n次后，共需要次后，共需要G多少个？多少个？【解解析析】先先求求亲亲代代DNA中中GC？每每两两条条新新链链所所必必需需的的鸟鸟嘌嘌呤呤(G)数数等等于于亲亲代代DNA胞胞嘧嘧啶啶(C)数数，再再求求出出DNA复复制制n代代后子链数；最后求出后子链数；最后求出DNA连续复制连续复制n代后需要的鸟嘌呤数。代后需要的鸟
12、嘌呤数。因因为为Ama%，AT、GC, AT2ma%，所所以以GC1/2(m2ma%)m(1/2a%)，每每形形成成两两条条新新链链所所必必需需的的游游离离鸟嘌呤数鸟嘌呤数G等于亲代等于亲代DNA胞嘧啶胞嘧啶C数数m(1/2a%)DNA复制复制n代后的子链数代后的子链数2n12 复复制制n代代需需要要鸟鸟嘌嘌呤呤(2n12)/2 m(1/2a%)m(2n1)(1/2a%)【典例精析典例精析】【例例2】已已知知某某DNA分分子子共共含含有有1000个个碱碱基基对对，其其中中一一条条链链上上A G T C1 2 3 4。该该DNA分分子子连连续续复复制制2次次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是共需要
13、鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( ) A600个个 B900个个 C1200个个 D1800个个D【考考查查类类型型】此此题题考考查查DNA复复制制过过程程中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸(碱基碱基)数量的计算。数量的计算。【解解析析】此此DNA分分子子共共有有2000个个碱碱基基，根根据据题题目目中中的的比比例例关关系系可可知知，一一个个DNA分分子子中中含含有有G 600个个，复复制制2次次所所需的需的G数为：数为：600(221)1800个。个。【方方法法归归纳纳】解解答答此此类类题题目目，特特别别要要认认真真审审题题，例例如如题题目目中中已已知知的的是是DNA中中的的碱碱基基数数量量还还是是碱碱
14、基基对对数数量量，问问的的是是第第n次次复复制制时时需需要要的的某某碱碱基基数数还还是是复复制制n次次共共需需要要的的某某碱基数量。碱基数量。课时练习三十四一、选择题(每小题只有一个正确选项)1下面关于下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是分子结构的叙述中，错误的是( )A每个每个DNA分子中都含有四种脱氧核苷酸分子中都含有四种脱氧核苷酸B每每个个DNA分分子子中中，碱碱基基数数磷磷酸酸数数脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数 脱氧核糖数脱氧核糖数C双双链链DNA分分子子中中的的任任一一段段，若若含含有有40个个腺腺嘌嘌呤呤，就就一一定会同时含有定会同时含有40个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶D每个脱氧核糖上均连着
15、一个磷酸和一个碱基每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D【解解析析】每每个个脱脱氧氧核核糖糖上上均均连连接接着着两两个个磷磷酸酸基基和和一一个个碱碱基基，D错误。错误。2(2011安徽安徽)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是过程，下列叙述正确的是( )A甲甲、乙乙所所示示过过程程通通过过半半保保留留方方式式进进行行，合合成成的的产产物物是双链核酸分子是双链核酸分子B甲甲所所示示过过程程在在细细胞胞核核内内进进行行，乙乙在在细细胞胞质质基基质质中中进进行行CDNA分分子子解解旋旋时时，甲甲所所示示过过程程不不需需要要解解旋旋酶酶，乙乙需需
16、要解旋酶要解旋酶D一一个个细细胞胞周周期期中中，甲甲所所示示过过程程在在每每个个起起点点只只起起始始一一次，乙可起始多次次，乙可起始多次D【解析】【解析】考查真核生物的考查真核生物的DNA复制和转录。甲图以复制和转录。甲图以DNA两条单链分别为模板，而乙以一条链为模板，且产两条单链分别为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，确定甲图表示物是一条链，确定甲图表示DNA复制，乙图表示转录。复制，乙图表示转录。A.转录不是半保留方式，产物是单链转录不是半保留方式，产物是单链RNA；B.真核细胞真核细胞的的DNA复制可以发生在细胞核、线粒体及叶绿体中。复制可以发生在细胞核、线粒体及叶绿体中。C.D
17、NA复制过程解旋需要解旋酶，转录时需要的复制过程解旋需要解旋酶，转录时需要的RNA聚合酶具有解旋的功能。聚合酶具有解旋的功能。D.一个细胞周期中一个细胞周期中DNA只复制只复制一次，但要进行大量的蛋白质合成，所以转录多次发生。一次，但要进行大量的蛋白质合成，所以转录多次发生。3有有一一对对氢氢键键连连接接的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸，已已查查明明它它的的结结构构有有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是一个腺嘌呤，则它的其他组成应是( ) A3个磷酸、个磷酸、3个脱氧核糖和个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶B2个磷酸、个磷酸、2个脱氧核糖和个脱氧核糖和1个胞嘧啶个胞嘧啶 C2个磷酸、个磷酸、2个脱氧核糖和
18、个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶D2个磷酸、个磷酸、2个脱氧核糖和个脱氧核糖和1个尿嘧啶个尿嘧啶 C4下下列列关关于于DNA结结构构与与功功能能的的说说法法，不不正正确确的的是是( )ADNA分分子子中中GC碱碱基基对对含含量量较较高高，其其热热稳稳定定性性相相对较高对较高BDNA分分子子脱脱氧氧核核苷苷酸酸序序列列的的多多样样性性是是DNA多多样样性性的主要原因的主要原因CDNA转转录录和和翻翻译译的的产产物物不不同同，说说明明DNA分分子子具具有有特异性特异性D基基因因突突变变频频率率低低的的重重要要原原因因之之一一是是碱碱基基互互补补配配对对原原则保证则保证DNA复制准确进行复制准确进
19、行【解解析析】碱碱基基特特定定的的排排列列顺顺序序，构构成成了了每每个个DNA分分子子的的特特异异性性。一一个个DNA分分子子含含多多个个基基因因，不不同同细细胞胞中中相相同同的的DNA分分子子经经转转录录和和翻翻译译后后，可可能能形形成成不不同同的的产产物物，故故C错误。错误。C5有关有关DNA分子结构的叙述，正确的是分子结构的叙述，正确的是( )ADNA分子由分子由4种核糖核苷酸组成种核糖核苷酸组成BDNA单链上相邻碱基以氢键连接单链上相邻碱基以氢键连接C碱基与磷酸基相连接碱基与磷酸基相连接D磷酸与脱氧核糖交替连接构成磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架链的基本骨架D6一一个个DN
20、A分分子子中中，G和和C之之和和占占全全部部碱碱基基数数的的46%，又又知知在在该该DNA分分子子的的一一条条链链中中，A和和C分分别别占占该该链链碱碱基基数数的的28%和和22%，则则该该DNA分分子子的的互互补补链链中中，A和和C分分别占该链碱基数的别占该链碱基数的 ( )A28%、22% B22%、28%C23%、27% D26%、24%【解解析析】设设碱碱基基总总数数为为2N，由由(GC)/2N0.46可可知知(AT)/2N0.54，则则(G1C1G2C2)/2N0.46，(A1T1A2T2)/2N0.46。由由AT，CG可可推推出出(G2C2)/N0.46，(A2T2)/N0.54。
21、又又A1/N0.28，C1/N0.22，则则由由碱碱基基互互补补配配对对原原则则可可知知T2/N0.28，G2/N0.22，因因此此A2/N0.540.280.26，C2/N0.460.220.24。即即答答案选案选D。D7某某生生物物核核酸酸的的碱碱基基组组成成中中，嘌嘌呤呤碱碱基基占占52%，嘧嘧啶啶碱基占碱基占48%，此生物一定不是，此生物一定不是 ( ) A噬菌体噬菌体 B大肠杆菌大肠杆菌 C青霉菌青霉菌 D人人A8蚕蚕豆豆根根尖尖细细胞胞在在含含3H标标记记的的胸胸腺腺嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷培培养养基基中中完完成成一一个个细细胞胞周周期期，然然后后在在不不含含放放射射性性标标记记的
22、的培培养养基基中中继继续续分分裂裂至至中中期期，其其染染色色体体的的放放射射性性标标记记分分布布情情况况是是( )A每条染色体的两条单体都被标记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每条染色体的两条单体都不被标记【解解析析】由由于于DNA分分子子的的复复制制方方式式为为半半保保留留复复制制，在在有有放放射射性性标标记记的的培培养养基基中中完完成成一一个个细细胞胞周周期期后后，每每个个DNA分分子子中中有有一一条条链链含含放放射射性性。继继续续
23、在在无无放放射射性性的的培培养养基基中中培培养养时时，由由于于DNA的的半半保保留留复复制制，所所以以DNA分分子子一一半半含含放放射射性性，一一半半不不含含放放射射性性，每每个个染染色色单单体体含含一一个个DNA分分子子，所以一半的染色单体含放射性。所以一半的染色单体含放射性。B9将将大大肠肠杆杆菌菌放放在在15N培培养养基基中中培培养养若若干干代代后后，大大肠肠杆杆菌菌DNA中中所所有有的的氮氮均均为为15N。然然后后将将被被15N标标记记的的大大肠肠杆杆菌菌DNA，转转到到14N培培养养基基中中。连连续续培培养养三三代代，在在第第三三代代大大肠肠杆杆菌菌DNA分分子子中中，带带有有15N
24、标标记记的的DNA占占 ( ) A12.5% B25% C5% D75%B10一一个个植植物物细细胞胞处处在在有有丝丝分分裂裂的的中中期期，其其染染色色体体数数、染色单体数和脱氧核苷酸链数比值为染色单体数和脱氧核苷酸链数比值为( ) A1 2 4 B1 2 2 C1 1 2 D2 2 1A11右图示某右图示某DNA片段，有关片段，有关该图的叙述中，不正确的是该图的叙述中，不正确的是( )A可形成可形成DNA的基本的基本组组 成单位成单位B在在DNA中特定排列中特定排列顺序可代表遗传信息顺序可代表遗传信息C某限制性内切酶可选择某限制性内切酶可选择作为切点作为切点DDNA连接酶可连接连接酶可连接处
25、断处断裂的化学键裂的化学键【解析】【解析】限制性内切酶的切点是磷酸二酯键而非限制性内切酶的切点是磷酸二酯键而非氢氢键，故键，故C错误。错误。C12如如果果将将含含有有1对对同同源源染染色色体体的的精精原原细细胞胞的的2个个DNA分分子子都都用用15N标标记记，并并只只供供给给精精原原细细胞胞含含14N的的原原料料，该该细细胞胞进进行行1次次有有丝丝分分裂裂后后再再减减数数分分裂裂1次次，产产生生的的8个个精精细细胞胞中中(无无交交叉叉互互换换现现象象)，含含15N、14N标标记记的的DNA分子的精子所占的比例依次是分子的精子所占的比例依次是( )A50%100% B25%50%C25%100%
26、 D50%50%【解解析析】根根据据有有丝丝分分裂裂和和减减数数分分裂裂中中染染色色体体和和DNA数数量量的的变变化化规规律律及及DNA分分子子半半保保留留复复制制的的特特点点可可以以判判断断出出：精精原原细细胞胞进进行行1次次有有丝丝分分裂裂后后得得到到的的两两个个子子细细胞胞中中的的每每条条染染色色体体均均含含有有一一条条15N和和一一条条14N的的单单链链，在在减减数数分分裂裂过过程程中中，DNA只只复复制制一一次次，经经过过减减数数第第一一次次分分裂裂后后，只只有有一一半半的的次次级级精精母母细细胞胞含含有有15N标标记记，而而所所有有的的DNA分分子子都都含含有有14N，所所以以最最
27、终终的的8个个精精细细胞胞中中有有一一半半含含15N标标记记，均均含含14N标记。标记。A13下下列列关关于于DNA结结构构与与功功能能的的说说法法，不不正正确确的的是是( )ADNA分分子子中中GC碱碱基基对对含含量量较较高高，其其结结构构稳稳定定性性相对较大相对较大BDNA分分子子脱脱氧氧核核苷苷酸酸序序列列的的多多样样性性是是DNA多多样样性性的主要原因的主要原因CDNA转转录录和和翻翻译译的的产产物物不不同同，说说明明DNA分分子子具具有有特异性特异性D基基因因突突变变频频率率低低的的重重要要原原因因之之一一是是碱碱基基互互补补配配对对原原则保证则保证DNA复制准确进行复制准确进行【解
28、解析析】DNA分分子子中中碱碱基基的的特特定定排排列列顺顺序序构构成成了了DNA分子的特异性，分子的特异性，C错误。错误。C14图图为为DNA分分子子结结构构示示意意图图，对对该该图图的的正正确确描描述是述是( ) DA和和相间排列，构成了相间排列，构成了DNA分子的基本骨架分子的基本骨架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C当当DNA复制时，复制时，的形成需要的形成需要DNA连接酶连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表遗传信息分子中特定的脱氧核苷酸序列代表遗传信息【解解析析】和和交交替替连连接接，排排列列在在外外侧侧，构构成成DNA分分子子的的基基本本骨骨架架，A错错误误
29、；不不是是一一个个完完整整的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸，其其中中是是属属于于上上面面胸胸腺腺嘧嘧啶啶(T)脱脱氧氧核核苷苷酸酸的的一一部部分分，B错错误误；当当DNA复复制制时时，(氢氢键键)的的形形成成不不需需要要酶酶的的参参与与，C错误。错误。二、非选择题二、非选择题15下下图图为为DNA分分子子的的平平面面结结构构，虚虚线线表表示示碱碱基基间间的氢键个数。请据图回答。的氢键个数。请据图回答。(1)两条单链两条单链 平行；从碱基关系看，遵循平行；从碱基关系看，遵循 原则。原则。(2)含含有有200个个碱碱基基的的某某DNA片片段段中中碱碱基基间间的的氢氢键键共共有有260个。请回答：个。请回答
30、：该该DNA片段中共有腺嘌呤片段中共有腺嘌呤 个，个，C和和G共共 对。对。该片段复制该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。个。在在DNA分分子子稳稳定定性性的的比比较较中中, 碱碱基基对对的的比比例例高高，DNA分子稳定性高。分子稳定性高。反向反向互补互补配对配对(互补互补)4060900C和和G【解解析析】(1)双双链链DNA分分子子由由两两条条反反向向平平行行的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链组组成成，两两条条链链由由碱碱基基互互补补配配对对(互互补补)形形成成的的碱碱基基对对相互连接。相互连接。(2)碱碱基基对对G与与C之之间间有有三三个个氢氢键键，而而A
31、与与T之之间间有有两两个个氢氢键键，设设该该DNA片片段段碱碱基基A有有X个个，碱碱基基G有有Y个个，则则有有以以下下关关系系：XY1/2200,2X3Y260。解解此此方方程程组组可可得得片片段段中中含含A 40个个，C和和G共共有有60对对。复复制制4次次，共共需需原原料料C：(241)60900个个。C和和G之之间间的的氢氢键键数数多多于于A和和T之之间间的的氢氢键键数数，因因此此C和和G的的比比例例越高，越高，DNA分子的稳定性越高。分子的稳定性越高。16如下图所示，将大肠杆菌放在含有同位素如下图所示，将大肠杆菌放在含有同位素15N的的培养基中培养若干代后，细菌培养基中培养若干代后，细
32、菌DNA所有的氮均为所有的氮均为15N，它比，它比14N分子密度大。然后将分子密度大。然后将DNA被被15N标记的大肠标记的大肠杆菌再移到杆菌再移到14N培养基中培养，每隔培养基中培养，每隔4h(相当于分裂繁相当于分裂繁殖一代的时间殖一代的时间)取样一次，测定其不同世代细菌取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。的密度。DNA复制的密度梯度离心实验结果如下图所复制的密度梯度离心实验结果如下图所示。请分析回答：示。请分析回答：(1)中带含有的氮元素是中带含有的氮元素是 。(2)如果测定第四代如果测定第四代DNA(复制复制4次次)分子密度，分子密度，15N标记的比例表示为标记的比例表示为 。(3
33、)如果将第一代如果将第一代(全中全中)DNA双链的氢键断裂后再双链的氢键断裂后再测定密度，它的两条测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布单链在试管中的分布位置应为位置应为 。(4)上述实验表明，上述实验表明，DNA复制的方式是复制的方式是 。一半一半14N一半一半15N7/8轻，轻，1/8中中1/2分布在轻带，分布在轻带，1/2分布在重带分布在重带半保留复制半保留复制17人人类类基基因因组组计计划划的的首首要要目目标标是是测测定定人人类类DNA中中的的碱碱基基排排列列顺顺序序，测测序序的的方方法法有有多多种种。化化学学修修饰饰法法是是一一种种传传统统的的DNA序序列列分分析析法法，是是由由
34、美美国国哈哈佛佛大大学学的的Maxam和和GILbert发明的，其基本原理是：发明的，其基本原理是：用用特特制制的的化化学学试试剂剂处处理理末末端端具具放放射射性性标标记记的的DNA片片段段，造造成成碱碱基基的的特特异异切切割割，由由此此产产生生一一组组由由各各种种不不同长度的同长度的DNA链组成的混合物。链组成的混合物。将将上上述述混混合合物物经经凝凝胶胶电电泳泳处处理理，将将不不同同长长度度的的DNA链按大小分离。链按大小分离。再再经经放放射射自自显显影影后后，根根据据X光光底底片片上上所所显显现现的的相相应应谱带，读出待测谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。片段上的碱基排列顺序。下
35、图是测定某下图是测定某DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图：片段中胞嘧啶位置的过程示意图：(1)下列有关图的叙述错误的是下列有关图的叙述错误的是( )A化学试剂的作用是切割胞嘧啶脱氧核苷酸化学试剂的作用是切割胞嘧啶脱氧核苷酸B图图中中所所示示的的混混合合物物是是由由5种种不不同同的的DNA片片段段组组成的成的C凝凝胶胶电电泳泳的的作作用用是是将将不不同同长长度度(大大小小)的的DNA片片段分离开来段分离开来D根根据据放放射射自自显显影影的的结结果果可可判判定定胞胞嘧嘧啶啶在在该该DNA片段上的位置片段上的位置B(2)若若要要判判断断鸟鸟嘌嘌呤呤在在该该段段DNA片片段段上上的的位位置置，在在采采
36、用用上述方法时：上述方法时：用来切割用来切割DNA的化学试剂应有什么特点？的化学试剂应有什么特点？ 。用用该该化化学学试试剂剂处处理理后后，获获得得的的混混合合物物中中，被被32P标标记记的有的有_种。种。(3)从从理理论论上上分分析析，按按化化学学修修饰饰法法来来测测定定一一段段DNA(双双链链)中中的的全全部部碱碱基基顺顺序序，最最少少按按图图所所示示模模式式操操作作_次次。请简要说明理由。请简要说明理由。 特异特异性地切割性地切割DNA片段中的鸟嘌呤脱氧核苷酸片段中的鸟嘌呤脱氧核苷酸23经经3次操作后，可测次操作后，可测出出DNA片段的一条链上片段的一条链上3种碱基的位置，空白自然种碱基
37、的位置，空白自然是第是第4种碱基；再根据碱基互补配对原则，可推知种碱基；再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链的碱基片段上另一条链的碱基 。 18科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪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技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。索实验，实验内容及结果见下表。组别组别 组组 组组组组组组培养液中唯培养液中唯一氮源一氮源14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代数繁殖代数 多代多代 多代多代 一代一代 两代两代 培养产物培养产物A B B的子
38、的子代代 B的子的子代代 操作操作提取提取DNA并离心并离心 离心结果离心结果 仅为轻带仅为轻带 (14N/14N) 仅为重带仅为重带(15N/15N) 仅为中带仅为中带 (15N/14N) 1/2轻带轻带 (14N/14N) 1/2中带中带(15N/14N)请分析并回答：请分析并回答：(1)要要得得到到DNA中中的的N全全部部被被放放射射性性标标记记的的大大肠肠杆杆菌菌B，必必须经过须经过_代培养，且培养液中的代培养，且培养液中的是唯一氮源。是唯一氮源。(2) 综综合合分分析析本本实实验验的的DNA离离心心结结果果，第第_组组结结果果对对得得到到的的结结论论起起到到了了关关键键作作用用，但但
39、需需把把它它与与第第_组组和和第第_组组的的结结果果进进行行比比较较，才才能能说说明明DNA分分子子的的复复制制方方式式是是。多多15NH4Cl312半保留复制半保留复制(3)分析讨论：分析讨论：若若子子代代DNA的的离离心心结结果果为为“轻轻”和和“重重”两两条条密密度度带带，则则“重重带带”DNA来来自自于于_，据据此此可可判判断断DNA分分子子的复制方式不是的复制方式不是复制。复制。若将子若将子代代DNA双链分开后再离心，其结果是双链分开后再离心，其结果是(选填选填“能能”或或“不能不能”)判断判断DNA的复制方式。的复制方式。若若在在同同等等条条件件下下将将子子代代继继续续培培养养，子
40、子n代代DNA离离心心的的结结果果是是：密密度度带带的的数数量量和和位位置置是是，放放射射性性强度发生变化的是强度发生变化的是_带。带。若若某某次次实实验验的的结结果果中中，子子代代DNA的的“中中带带”比比以以往往实实验验结结果果的的“中中带带”略略宽宽，可可能能的的原原因因是是新新合合成成的的DNA单链中的单链中的N尚有少部分为尚有少部分为。B半保留半保留不不能能没有变化没有变化轻轻15N【解析】本题以实验形式考查本题以实验形式考查DNA的复制方式，同时的复制方式，同时考查学生的实验分析能力，以及对知识的理解和应用考查学生的实验分析能力，以及对知识的理解和应用能力，此考点几乎每年都有考查。
41、能力，此考点几乎每年都有考查。(1)据表据表DNA在在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌杆菌B。(2)若证明若证明DNA的复制为半保留复制，则需证的复制为半保留复制，则需证明后代明后代DNA的两条链，一条链是原来的，另一条是新的两条链，一条链是原来的，另一条是新合成的，第合成的，第3组结果与第组结果与第1组、第组、第2组的结果对比可以证组的结果对比可以证实。实。(3)“轻轻”DNA为为14N/14N DNA，“重重”DNA为为15N/15N DNA，据表，据表，“重带重带”DNA来自于来自于B代。代。的结果是后代的结果是后代DNA
42、的两条链或全是原来的，或全是新合的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。分子的复制方式不是半保留复制。将将子子代代DNA双链分开后再离心，无法判断后代双链分开后再离心，无法判断后代DNA的两的两条链的来源，不能判断条链的来源，不能判断DNA的复制方式。的复制方式。将子将子代继代继续培养，子续培养，子n代代DNA的情况是有的情况是有2个为个为15N/14N DNA，其余，其余全部为全部为14N/14N DNA，所以子，所以子n代代DNA离心的结果是：密离心的结果是：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。带。“中带中带”为为15N/14N DNA，“中带中带”略宽，说明新略宽，说明新合成合成DNA单链中的单链中的N尚有少部分为尚有少部分为15N。
