《學案26 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《學案26 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段（20頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第六單元 遺傳的分子基礎 學案26 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段 考綱要求 DNA分子結構的主要特點(Ⅱ)。 2.基因的概念(Ⅱ)。 3.DNA分子的復制(Ⅱ)。 復習要求 1.DNA分子的結構特點、復制及相關計算 2．基因與DNA、染色體、遺傳信息、脫氧核苷酸之間的關系 3．DNA分子多樣性和特異性 4．遺傳信息的轉錄和翻譯過程及相關計算 5．中心法則的內容及相關內容的區(qū)別、聯系和應用 6．基因與蛋白質及性狀的關系 基礎自查 一、DNA分子的結構 （一）DNA分子的化學組成 1.基本組成元素：

2、 。 2..基本組成物質： 。 3.基本組成單位： 。 4.DNA分子結構： 。 （二）DNA分子的空間結構 1.DNA分子的雙螺旋結構的發(fā)現者： 。 2.DNA分子雙螺旋結構的主要特點 3.DNA結構特點： 。 (三)堿基互補配對原則

3、 。 思考　DNA分子的結構可用“五、四、三、二、一”五個數字加以概括，這些數字的含義分別是什么呢？　 二、DNA分子的復制 （一）DNA分子復制的推測與實驗證據 1.推測 （1）半保留復制。 （2）全保留復制。 DNA半保留復制的實驗證據 （1）實驗方法： 。 （2）實驗原理：

4、 。 （3）實驗過程： （4）實驗結果： 。 （5）實驗結論： 。 （二）DNA分子復制的過程 復制的時間： 。 復制的場所：

5、 復制的條件： 。 復制的結果： 。 復制的特點： 。 復制的意義：

6、 。 精確復制的原因： 。 三、基因是有遺傳效應的DNA片段 1．基因與DNA的關系 2．遺傳信息與DNA關系 3．DNA分子特性 課堂深化探究 一．　DNA分子的結構及相關計算 （一）分析下列DNA分子的構成過程，探討下列問題： 1、 分析一條鏈和兩條鏈中相鄰核苷酸、堿基的連接 2、多數磷酸連幾個核苷酸？多數核苷酸連幾個磷酸？每一片段中有幾個游離磷酸基團？ 一

7、條鏈中兩相鄰核苷酸之間的化學鍵叫什么？哪些酶對此起作用？對氫鍵起作用的酶呢？ 4、 DNA一般為雙鏈，某些病毒的為單鏈 ;RNA 一般為單鏈，某些病毒的為雙鏈，如何確定某核酸為哪一種類型？ （二）．堿基互補配對原則及相關計算 DNA堿基互補配對原則及其推論：　堿基互補配對原則是指在DNA分子形成堿基對時，A一定與T配對，G一定與C配對的一一對應關系。 規(guī)律一：一個雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G，則A＋G＝C＋T，即 規(guī)

8、律二：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基之和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比值等于 規(guī)律三：在DNA雙鏈中一條單鏈的的值與另一條互補單鏈的的值 關系。 　 在整個DNA分子中該比值

9、 。 規(guī)律四：DNA雙鏈中，一條單鏈的的值，與另一條互補鏈的的值是 ，也與整個DNA分子中的的值 。 綜合規(guī)律三四可簡記為“ ”。 規(guī)律五：不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。該比值體現了不同生物DNA分子的特異性。 規(guī)律六：若＝b%，則＝ 規(guī)律七：若已知A占雙鏈的比例＝c%，則A1/單鏈的比例無法確定，但最大值可求出為 ，最小值為 。 3．DNA分子特性 (1)穩(wěn)定性：

10、 (2)多樣性： 特別提醒　 若某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對數。 (3)特異性： 。 4．基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關系 關　系 內　　容 基因與脫 氧核苷酸 基因 與DNA 基因與 染色體 圖　示 特別提醒　 ①對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。 ②對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質一起構成染色體。 方法技巧　單雙鏈轉化公式的推導：本題的直接應用 (1)公式推導(結合下圖)： 由圖知：A1＋T1＋C1

11、＋G1＝m　A2＋T2＋G2＋C2＝m，整個雙鏈DNA上的堿基總數為2m。 ∵A1＝T2、T1＝A2 則A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)， 比值：＝＝ ↑　　　↑　　　　　　　↑ 單鏈1的比值　單鏈2的比值　雙鏈DNA的比值 簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。 二．DNA復制的研究方法、過程和條件 1．研究DNA復制的常用方法 2．觀察DNA復制的過程，回答下列問題： 附：標準圖： 【要點闡釋】 DNA復制的場所 DNA復制的條件 模板 原料 能量 酶 DNA復制的

12、特點 DNA復制的意義 特別提醒　 ①子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。 ②影響細胞呼吸(ATP供給)的所有因素都可能影響DNA復制。 ③體外也可進行，即PCR擴增技術，除滿足上述條件外，還應注意溫度、pH的控制及引物的加入。 3．DNA復制過程中的數量關系 由于DNA分子的復制是一種半保留復制方式，一個DNA分子連續(xù)進行n次復制，可形成 個子代DNA，其中只有 個DNA分子含有最初親代的母鏈。圖解如下： (1)一個DNA不論復制多少次，產生的子代DNA分子中含母鏈的

13、DNA分子數 ，含母鏈 。 (2)計算比值：n次復制后，形成的子代DNA分子中，含親代DNA母鏈的有 DNA分子，占子代DNA總數的 ；親代DNA分子母鏈 ，占子代DNA中脫氧核苷酸鏈總數的 (3)計算原料用量：復制所需的某脫氧核苷酸數＝ ，其中的a為所求的脫氧核苷酸在原來DNA(即作模板的親代DNA)分子中的數量，n為復制次數。 4.DNA復制方式的探究 探究DNA復制是半保留復制還是全保留復制，可用同位素標記技術和離心處理技術，根據復制

14、后DNA分子在試管中的位置即可確定復制方式。 實驗材料：大腸桿菌。 實驗方法：放射性同位素標記技術和離心技術。 實驗假設：DNA以半保留的方式復制。 實驗過程：(見圖) (1)大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標記15N。 (2)將含15N的大腸桿菌轉移到14N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 (3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時間為大腸桿菌繁殖一代所需時間)。 (4)將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA位置。 實驗預期： 實驗結果：與預期的相符。 三．　基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關系 分析基

15、因與其它三者的關系，完成下面關系圖： 1．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關系 2．基因、染色體、蛋白質、性狀的關系 思維拓展 1．在基因、DNA與染色體關系上，明確基因是DNA的一部分，DNA是染色體的組成部分，DNA是重要的遺傳物質，全部基因的集合不是所有的DNA，染色體不是遺傳物質，只是遺傳物質DNA的主要載體。 2．對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質一起構成染色體。 3．一個DNA分子由n對堿基組成，則堿基排列順序有4n種，排列遺傳信息種類最多有4n種。 對應訓練 1.某DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總

16、數的44%，其中一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數的21%，那么，對應的另一條互補鏈(β)上的G占該鏈堿基總數的比例是(　　) A．35% B．29% C．28% D．21% 2(2012·天津調研)下圖為真核細胞DNA復制過程模式圖，請根據圖示過程，回答問題。 (1)由圖示得知，1個DNA分子復制出乙、丙2個DNA分子，其方式是________。 (2)解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要細胞提供________________。除了圖中所示酶外，丙DNA分子的合成還需要________酶。 (3)從圖中可以看出合成兩條子鏈的方___________________

17、___________。 (4)細胞中DNA復制的場所是________；在復制完成后，乙、丙分開的時期為________。 (5)若一個卵原細胞的一條染色體上的β-珠蛋白基因在復制時一條脫氧核苷酸鏈中一個A替換成T，則由該卵原細胞產生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是________。 3從分子水平上對生物體具有多樣性或特異性的分析，錯誤的是(　　)。 A．堿基對的排列順序的千變萬化，構成了DNA分子基因的多樣性 B．堿基對的特定的排列順序，又構成了每一個DNA分子基因的特異性 C．一個含2 000個堿基的DNA分子，其堿基對可能的排列方式就有41 000種 D．人體內控制β-珠蛋

18、白的基因由1 700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41 700種 4在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的22%和28%，則由該鏈轉錄的信使RNA中鳥嘌呤占堿基總數的(　　)。 A．24% B．22% C．26% D．23% 5.某校一個生物活動小組要進行研究性學習，對生物學史上的經典實驗進行驗證。這個小組借助某大學的實驗設備，對有關DNA復制的方式進行探索，有人認為DNA是全保留復制，也有人認為DNA是半保留復制。為了驗證這兩種假設，這個小組設計

19、了下列實驗程序，請完成實驗并對結果進行預測。 實驗步驟： 第一步：在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA；在氮源為15N 的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA。用某種離心方法分離得到的結果如圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上。 第二步：將親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ)，請分析： 如果DNA出現__________________________________，則是全保留復制； 如果DNA出現__________________________________，則是半保留復制； 第三步：為了

20、進一步驗證第二步的推測結果，將親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代(Ⅱ)，請分析： 如果DNA出現__________________________，則是全保留復制； 如果DNA出現__________________________，則是半保留復制。 實驗探究 在正常情況下，細胞內完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?，F在細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，現提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。 (1)實驗目的：驗證DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖

21、核苷酸。 (2)實驗材料：突變細胞系、基本培養(yǎng)基、核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、脫氧核苷酸、14C—脫氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。 (3)實驗原理 DNA主要分布在____________，其基本組成單位是____________； RNA主要分布在____________，其基本組成單位是____________。 (4)實驗步驟 第一步：編號。取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙。 第二步：設置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C—脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的_______________________________________________ _

22、_______________________________________________________________________。 第三步：培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系，放到________________培養(yǎng)一段時間，讓細胞增殖。 第四步：觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細胞，用放射性探測顯微儀探測觀察________________________。 (5)預期結果 ①培養(yǎng)基甲中___________________________________________________________； ②培養(yǎng)基乙中____________________

23、_______________________________________。 (6)實驗結論：_______________________________________________________。 (3)細胞核　脫氧核苷酸　細胞質　核糖核苷酸 (4)第二步：14C—核糖核苷酸和脫氧核苷酸 限時訓練 題組一　DNA的結構及相關計算 1．下圖是DNA結構模式圖，據圖所作的下列推測不正確的是（ ） A．限制性內切酶能將a處切斷 B．DNA連接酶能將a處連接 C．解旋酶能切斷b處 D．連接b處的酶為RNA聚合酶 2甲生物核酸的堿基組成為：嘌呤占46%、嘧啶占

24、54%，乙生物遺傳物質的堿基比例為：嘌呤占34%、嘧啶占66%，則甲、乙生物可能是（ ） A．藍藻、變形蟲 B．T2噬菌體、豌豆 C．硝化細菌、綿羊 D．肺炎雙球菌、煙草花葉病毒 3．分析一個DNA分子時，發(fā)現含有30%的腺嘌呤脫氧核苷酸，因此可知該分子中一條鏈上鳥嘌呤含量最大值可占此鏈堿基總數的（ ） A．20% B．30% C．40% D．70% 4．一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子堿基總數的24%，則這個DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數目的(　　) A．44% B．24% C．14%

25、D．28% 5．用15N標記細菌的DNA分子，再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N，如下圖，這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 6．DNA分子經過誘變，某位點上的一個正常堿基(設為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復制兩次，得到的4個子代DNA分子相應位點上的堿基對分別為U－A、A－T、G－C、C－G。推測“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 題組二DNA的復制及計算 7．假設將含有一對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標記，

26、并供給含14N的原料。該細胞進行減數分裂產生的四個精子中，含15N標記的DNA的精子所占的比例是（ ） A．100% B．25% C．50% D．0 8．下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是（ ） A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的 C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率 9．用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制四次。其結果不可能是（ ） A．含有15N的

27、DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D．復制結果共產生16個DNA分子 10．5-BrU（5-溴尿嘧啶）既可以與A配對，又可以與C配對。將一個正常的具有分裂能力的細胞，接種到含有A、G、C、T、5-BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，至少需要經過幾次復制后，才能實現細胞中某DNA分子某位點上堿基對從T—A到G—C的替換（ ） A．2次 B．3次 C．4次 D．5次 題組三　基因、DNA和染色體之間的關系 11．下列有關基因的說法不正確的是（ ） A．基因都是通過

28、控制酶的合成控制生物性狀 B．基因是有遺傳效應的DNA或RNA片段 C．基因以一定的次序排列在染色體上 D．基因是生物遺傳的基本功能單位 12．下列敘述中正確的是（ ） ①基因在染色體上呈線性排列 ②基因通過控制蛋白質分子的合成來控制生物的性狀 ③細胞有絲分裂各時期的每條染色體上都含有一個DNA分子 ④DNA分子有特定遺傳效應的雙鏈片段被稱為基因 A．①②③④ B．①③④ C．①④ D．①②④ 13．一條染色體中有一個DNA分子，一個DNA分子中有許多個基因。若該DNA分子中某個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，下列有關敘述錯誤的是（ ） A．DNA分子

29、結構一定發(fā)生了改變 B．DNA分子所攜帶的遺傳信息可能發(fā)生改變 C．DNA分子上一定有某個基因的結構發(fā)生了改變 D．該DNA分子控制合成的蛋白質的分子結構可能發(fā)生改變 14．若下圖是果蠅染色體上的一段DNA分子的示意圖。下列說法正確的是（ ） A．白眼基因含有多個核糖核苷酸 B．白眼基因是有遺傳效應的DNA片段 C．白眼基因位于細胞質內 D．白眼基因的基本單位是4種堿基 15．如圖是用集合的方法表示各種概念之間的關系，其中與圖示相符的是（ ） 選項 1 2 3 4 A 染色體 DNA RNA 基因 B DNA 基因 脫氧核苷酸

30、 堿基 C 核酸 DNA 脫氧核苷酸 基因 D 核酸 染色體 DNA 基因 題組三　應用提升 16．分析下圖回答有關問題。 圖中B是 ，C是 ，G是 （2）F的基本組成單位是圖中的 。 （3）圖中E和F的關系是E是有遺傳效應的F片段。 （4）圖中F的主要載體是 ，F和H的關系是 。 高考真題體驗 1.（2012福建）5.雙脫氧核苷酸常用于DNA測序，其結構與脫氧核苷酸相似，能參與DNA 的

31、合成，且遵循堿基互補配對原則。DNA 合成時，在DNA 聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的GTACATACATC的單鏈模板.胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸，則以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有（ ） A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 2.（2012山東）5.假設一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是[來源:中|國教|育出|版網] A.該過程至少

32、需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B.噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等“ C.含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1：49 D.該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變 3．(2011·上海卷，27)某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述錯誤的是(　　) A．該DNA分子的一個堿基改變，不一定會引起子代性狀的改變 B．該DNA分子連續(xù)復制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸120個 C．該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．該DNA分子中的堿基排列方式共有4200種 4．(2011·海南卷，25

33、)關于核酸生物合成的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA的復制需要消耗能量 B．RNA分子可作為DNA合成的模板 C．真核生物的大部分核酸在細胞核中合成 D．真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前期 5.(2011·安徽卷)甲、乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是(　　)。 A．甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子 B．甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行 C．DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次 6．(2010·江蘇卷)下列關于核酸

34、的敘述中，正確的是(　　)。 A．DNA和RNA中的五碳糖相同 B．組成DNA與ATP的元素種類不同 C．T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中 D．雙鏈DNA分子中嘌呤數等于嘧啶數 7．(2009·廣東生物，24)有關DNA分子結構的敘述，正確的是(雙選)(　　)。 A．DNA分子由4種脫氧核苷酸組成 B．DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C．堿基與磷酸基相連接 D．磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA鏈基本骨架 8．(2009·海南生物，11)已知a、b、c、d是某細菌DNA片段上的4個基因，右圖中W表示野生型，①、②、③分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若

35、分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是(　　)。 A．基因a B．基因b C．基因c D．基因d 9(2009·江蘇生物，12)下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是(　　)。 A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的 B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的 C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率 學案26 DNA分子的結構、復制及基因是有遺傳效應的DNA片段 答案與解析

36、 基礎自查 一、DNA分子的結構 （一）1.C、H、O、N、P等。 2..磷酸、脫氧核糖、含氮堿基（A、G、C、T四種）。 3.四種脫氧核苷酸。 4.反向平行雙螺旋結構。 （二）1.沃森和克里克。 2.（1）DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。 （2）DNA分子中的脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。 （3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，A與T配對，C與G配對。A與T配對通過兩個氫鍵相連，G與C配對通過三個氫鍵相連，即A＝T、GC。 3.穩(wěn)定性、多樣性、特異性。 (三) 堿基之間一一對應的關系，即腺嘌呤一

37、定與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤一定與胞嘧啶配對。 借圖記憶“五四三二一” 五：五種元素：C、H、O、N、P 四：四種堿基對應四種脫氧核苷酸 三：三種物質：○、、? 二：兩條脫氧核苷酸長鏈(堿基對有A與T、G與C兩種配對方式) 一：一種空間結構：規(guī)則的雙螺旋結構 二、DNA分子的復制 （一） 2.（1）實驗方法：同位素標記法和離心法。 （2）實驗原理：根據DNA分子比重不同，借助離心技術，通過離心后DNA在試管中的位置確定復制方式。 （3）以含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓其繁殖幾代，再將大腸桿菌轉移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后在不同時刻收集大腸桿菌并提取D

38、NA，再將提取的DNA進行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。 （4）在試管中出現了三條DNA帶。 （5）：DNA的復制是以半保留的方式進行的。 （二） 體細胞為有絲分裂間期；生殖細胞為減數分裂第一次分裂前的間期。 主要是細胞核，但在擬核、葉綠體、線粒體、細胞質基質（質粒）中也進行DNA的復制。 以兩條DNA分子的單鏈為模板，以細胞中游離的脫氧核苷酸為原料，需要DNA解旋酶、DNA聚合酶等酶的催化，需要ATP提供能量。 4.（1）解旋：利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。 （2）合成子鏈：以DNA分子的兩條母鏈為模板，在DNA聚合酶等作用下，利用細

39、胞中游離的四種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補配對原則合成互補的子鏈。 （3）形成子代DNA：每條新鏈與相應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。 5形成兩個完全相同的DNA分子。 6.邊解旋邊復制、半保留復制。 7.將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 8DNA具有獨特的雙螺旋結構；堿基互補配對原則。 三、基因是有遺傳效應的DNA片段 1．(1)一個DNA分子上有許多基因。 (2)基因是有遺傳效應的DNA片段。 2．遺傳信息蘊藏在DNA分子的4種堿基的排列順序之中之中。 3．(1)多樣性：主要取決于.堿基排列順序的千變萬化。 (2)特異性：每一個DNA分子的特異性是

40、由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。 (3)穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的雙螺旋結構。 課堂深化探究 一．　DNA分子的結構及相關計算 （一）1、 一條鏈中相鄰核苷酸靠磷酸二酯鍵連接，堿基之間無直接連接；兩條鏈中相鄰核苷酸靠堿基對之間的氫鍵連接。 2、兩個（游歷的磷酸集團只連接一個） 兩個 兩個 3、 磷酸二酯鍵，用限制性核酸內切酶處理可切斷，用DNA連接酶、DNA聚合酶處理可連接。堿基對之間的氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。 4、 若核酸中出現堿基T或五碳糖為脫氧核糖則必為DNA;若A≠T、C≠G，則一定為單鏈DNA;若A=T、C=G，則一般認為是雙鏈D

41、NA；若出現堿基U或五碳糖核糖則必為RNA （二）．堿基互補配對原則及相關計算 推論　 規(guī)律一： 嘌呤堿基總數等于嘧啶堿基總數。 規(guī)律二： 其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉錄形成的mRNA中該種堿基比例的比值。 規(guī)律三： 互為倒數 。不配對的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數 在整個DNA分子中該比值等于1。 規(guī)律四：相等 相等 “補則等，不補則倒”。 規(guī)律六： ＝%。 規(guī)律七： 2c%， 0。 3．DNA分子特性 (1) 磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側構成基本骨架。 (2) 堿基對多種多樣的排列順序。 (3)特異性：每種DNA

42、分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。 4．基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關系 關　系 內　　容 基因與脫 氧核苷酸 基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，基因中脫氧核苷酸的排列順序稱為遺傳信息 基因 與DNA 基因是有遺傳效應的DNA片段，每個DNA分子上有很多個基因 基因與 染色體 基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體 二．DNA復制的研究方法、過程和條件 1．同位素標記法和離心法，常標記3H、15N，通過離心在試管中形成不同位置的DNA條帶。 2． DNA復制的場所 真核細胞：細胞核(主要)、線粒體、葉綠體 原核細胞：擬核

43、、細胞質(細胞質基質) DNA復制的條件 模板 親代DNA的兩條鏈 原料 4種游離的脫氧核苷酸 能量 ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 DNA復制的特點 ①半保留復制；②邊解旋邊復制 DNA復制的意義 ①遺傳信息的傳遞，使物種保持相對穩(wěn)定和延續(xù) ②由于復制差錯而出現基因突變，從而為進化提供了原始的選擇材料 3．DNA復制過程中的數量關系 2n ， 2 ： (1) 2個， 2條。 (2)兩個 ， ＝； 兩條， ＝。 (3) a×(2n－1) 4.DNA復制方式的探究 同位素標記技術和離心處理技術，根據復制后DNA分子在試管中的位置即可確定復制方式。

44、 大腸桿菌。 放射性同位素標記技術和離心技術。 DNA以半保留的方式復制。 1)大腸桿菌在含15N標記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標記15N。 (2)將含15N的大腸桿菌轉移到14N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 (3)在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時間為大腸桿菌繁殖一代所需時間)。 (4)將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA位置。 離心后應出現3條DNA帶。 (1)重帶(密度最大)：15N標記的親代雙鏈DNA(15N/15N)。 (2)中帶(密度居中)：一條鏈為15N，另一條鏈為14N標記的子代雙鏈DNA(15N/14N)。 (3)

45、輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA(14N/14N)。 與預期的相符。 三．　基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關系 1． 染色體 DNA 堿基的 1或2 多個 基本 多個 2． 對應訓練 1A　解析：整個DNA分子中的A＋T占整個DNA分子堿基總數的44%，則G＋C占整個DNA分子堿基總數的56%，又因為其中一條鏈(α)上的G占該鏈堿基總數的21%，所以與G對應的互補鏈(β)上的C占β鏈堿基總數的21%，在該DNA分子中，β鏈上的G＋C占該鏈堿基總數的比例等于G＋C占整個DNA分子中堿基總數的比例，因此G占β鏈堿基總數

46、的比例為56%－21%＝35%，故選A。 2答案　(1)半保留復制　(2)能量(ATP)　DNA連接 （3）相反　(4)細胞核、線粒體和葉綠體　有絲分裂后期、減數第二次分裂后期　(5) 3解析　β-珠蛋白基因堿基對的排列順序，是β-珠蛋白所特有的。任意改變堿基的排列順序后，合成的就不一定是β-珠蛋白了。 答案　D 4解析　 若計算信使RNA中鳥嘌呤所占比例，應該先計算DNA分子的模板鏈中C所占比例。根據規(guī)律(2)可知，在模板鏈中A＋T所占比例也為54%，又因為該鏈中G＝22%，所以C＝1－(54%＋22%)＝24%。 答案　A 5答案：一半在輕帶位置，一半在重帶位置　全部位

47、于中帶位置　3/4在輕帶位置，1/4在重帶位置　一半在中帶位置，一半在輕帶位置 解析　親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ)后，全保留復制的話，2個DNA分子中1個DNA是14N—DNA，另外1個DNA是15N—DNA，故DNA一半在輕帶位置，一半在重帶位置；半保留復制的話，2個DNA分子中都是一條鏈含14N、一條鏈含15N，故DNA全部位于中帶位置。親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代(Ⅱ)后，全保留復制的話，4個DNA分子中1個DNA是15N—DNA、另外3個DNA是14N—DNA，故DNA 3/4在輕帶位置，1/4在重帶位置；半保留復制的

48、話，2個DNA分子中都是一條鏈含14N、一條鏈含15N，另2個DNA分子全是14N—DNA，故DNA一半在中帶位置，一半在輕帶位置。 實驗探究 (3)細胞核　脫氧核苷酸　細胞質　核糖核苷酸 (4)第二步：14C—核糖核苷酸和脫氧核苷酸 第三步：適宜的相同環(huán)境中 第四步：細胞核和細胞質的放射性強弱 (5)①細胞的放射性部位主要在細胞核 ②細胞的放射性部位主要在細胞質 (6)DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸 解析　DNA主要存在于細胞核，RNA主要分布于細胞質，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸。要驗證DNA復制的原料是脫氧核苷酸，可

49、根據被標記的脫氧核苷酸在細胞中的分布情況來判斷。 限時訓練 題組一　DNA的結構及相關計算 1D【解析】a處為磷酸二酯鍵，限制性內切酶能將其切斷，DNA連接酶能催化其形成。b處為氫鍵，解旋酶能使氫鍵斷裂，使DNA的兩條鏈分開，但DNA堿基對間氫鍵的形成并不是RNA聚合酶催化的結果。RNA聚合酶催化的是RNA的基本組成單位核糖核苷酸聚合生成核糖核苷酸鏈的過程。故D選項符合題意。 2D【解析】生物的遺傳物質要么是DNA，要么是RNA，若是DNA，則嘌呤數＝嘧啶數，而題目中乙生物的遺傳物質中嘌呤數不等于嘧啶數，故不是DNA而是RNA。四個選項中，只有D中煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。具細胞

50、結構的生物體內的核酸有DNA和RNA兩種，嘌呤數和嘧啶數可能不相等。故D選項符合題意。 3C【解析】由題意知，A＝T＝30%，G＋C＝40%，雙鏈DNA分子中互補配對的堿基在整個DNA分子和每一單鏈中所占的比例相等，即單鏈中的G十C＝雙鏈中的G十C＝40%，因此一條鏈中G的最大值是40%。故C選項符合題意。 4．D　[A1、G1分別表示一條鏈上腺嘌呤和鳥嘌呤的數目，T2表示另一條鏈中胸腺嘧啶數目，A1＋G1占DNA分子堿基總數的24%，即＝24%。 由于A1＋G1＋C1＋T1＝(A＋G＋C＋T)， 故A1＋G1占本鏈堿基總數的48%。 又A1＝(1＋40%)G1， 所以由以上分析可

51、得A1＝28%，G1＝20%。 根據堿基互補配對原則T2＝A1＝28%。] 方法規(guī)律　利用簡圖法解答DNA分子結構中相關計算 簡圖法是指將復雜的生理過程用簡易的圖示呈現出來，從而簡化解題的過程。此種方法可將抽象問題變得形象直觀。 5．D　[假設親代DNA分子為n個，則繁殖四代后，DNA分子總數為16n，其中，只含15N的DNA分子為0個，同時含14N和15N的有2n個，只含14N的有14n個，它們呈現的比例為D圖所示。] 拓展提升　真原核生物的DNA分子復制的拓展 DNA的復制是邊解旋邊復制，真核生物的DNA復制是從多個起點同時進行復制的，最后合成的DNA片段再連接在一起構成一條完

52、整的脫氧核苷酸鏈。而原核生物的DNA只有一個復制起點。 6．D　[根據半保留復制的特點，DNA分子經過兩次復制后，突變鏈形成的兩個DNA分子中含有U—A、A—T堿基對，而另一條正常鏈形成的兩個DNA分子中含有G—C、C—G堿基對，因此替換的可能是G，也可能是C。] 題組二DNA的復制及計算 7A【解析】減數分裂過程中，DNA復制一次，分裂兩次，結果由1個精原細胞產生四個精子。一對同源染色體上的2個DNA分子復制形成四個DNA分子，均含有15N，分別進入四個精子中。故A選項符合題意。 這種復制方式提高了復制速率 8A【解析】本題通過信息考查DNA的復制相關知識。從圖中只能看出有多個復制

53、起點，但不是同時開始的，所以A選項錯誤。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產生兩個DNA分子，提高了效率。故Ａ選項符合題意。 9B【解析】由于DNA的復制是半保留復制，經過四次復制形成16個DNA分子，有2個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個DNA分子兩條鏈全部含有14N，因此所有的DNA分子都含14N，該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數量為40×（24－1）＝6

54、00個。故Ｂ選項符合題意。 10B【解析】基因突變包括堿基（對）的增添、缺失或替換，該題中的5-BrU能使堿基錯配，屬于堿基（對）的替換，但這種作用是作用于復制中新形成的子鏈的；T—A在第一次復制后出現異常的5-BrU—A，這種異常的堿基對在第二次復制后會出現異常的5-BrU—C，而5-BrU—C在第三次復制后會出現G—C，過程如下圖： 故Ｂ選項符合題意 題組三　基因、DNA和染色體之間的關系 11A【解析】基因是具有遺傳效應的DNA或RNA片段，是生物遺傳的基本功能單位，基因在染色體上是線性排列的?；蚩刂粕镄誀钣袃蓷l途徑：通過控制酶的合成來控制生物性狀或者通過直接控制結構蛋白的合

55、成來控制生物性狀。故A選項符合題意。 12D【解析】有絲分裂的前期和中期，每個染色體上均含有2個DNA分子。故D選項符合題意。 13C【解析】DNA分子上的某些區(qū)段并沒有基因存在，若這個部位的脫氧核苷酸發(fā)生了改變，基因結構就不會發(fā)生改變。故C選項符合題意。 14B【解析】基因是有遺傳效應的DNA片段，是由多個脫氧核苷酸構成的雙鏈結構，它的基本單位是脫氧核苷酸，果蠅的眼色遺傳是由細胞核內的基因控制的，是細胞核遺傳，不是細胞質遺傳。故B選項符合題意。 15B【解析】基因是DNA的一個片段，基因的基本單位是脫氧核苷酸，堿基是組成脫氧核苷酸的成分之一。故B選項符合題意。 題組三　應用提升

56、16（1）脫氧核糖，含氮堿基，蛋白質。 （2）D。 （3）E是有遺傳效應的F片段。 （4）染色體，H（染色體）是F（DNA）的主要載體。 【解析】本題主要考查染色體和DNA及基因的關系：DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，它是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基構成的?；蚴怯羞z傳效應的DNA片段，染色體是遺傳物質DNA的主要載體。一條染色體上通常含有一個DNA分子，但在含姐妹染色體單體時，一條染色體含有2個DNA分子，一個DNA上有很多個基因，一個基因是由成百上千個脫氧核苷酸構成的。 高考真題體驗 1.【答案】D 【解析】根據題意，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸也可和單鏈模板上的腺

57、嘌呤脫氧核苷酸進行配對。在該模板上共有4個腺嘌呤脫氧核苷酸，這樣，可能就有0.1.2.3.4個的胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸與模板上的腺嘌呤脫氧核苷酸進行配對，所以總共有5種不同長度的子鏈。 2【答案】C 【解析】噬菌體的DNA含有10000個堿基，A=T=2000，G=C=3000。在噬菌體增殖的過程中，DNA進行半保留復制，100個子代噬菌體含有100個DNA，相當于新合成了99個DNA，至少需要的鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸是99×3000=297000，A錯；含有32P的噬菌體共有2個，只含有31P的噬菌體共有98個，其比例為1︰49，C對；由于DNA上有非基因序列，基因中有非 3．B　一個堿

58、基改變，不一定引起氨基酸改變，性狀也不一定改變。若DNA分子復制兩次，需堿基A的數量為：60×(22－1)＝180個。堿基的排列方式有4n(n為堿基對)種。因A＝T＝60則G＝C＝＝140，所以A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。A、C、D三項不符合題意，選B項。 4．D　DNA分子復制時，雙鏈解旋成單鏈的過程需要ATP供能；在逆轉錄酶的作用下，某些生物可以以RNA為模板合成DNA；真核細胞中，DNA復制與DNA轉錄合成RNA的過程主要發(fā)生在細胞核中；真核細胞的染色體DNA的復制發(fā)生在細胞有絲分裂間期或減數分裂前的間期。 5.解析　考察真核生物的DNA復制和轉錄。甲圖以DNA兩條單鏈均為模板，

59、而乙以一條鏈為模板，且產物是一條鏈，確定甲圖表示DNA復制，乙圖表示轉錄。A項轉錄不是半保留方式，產物是單鏈RNA；B項真核細胞的DNA復制可以發(fā)生在細胞核、線粒體及葉綠體中；C項DNA復制和轉錄均需要解旋酶；D項一個細胞周期DNA只復制一次，但要進行大量的蛋白質合成，所以轉錄多次發(fā)生。 答案　D 6解析　本題主要考查核酸的組成、結構和功能。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，A項錯誤；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五種元素組成，B項錯誤。T2噬菌體遺傳物質為DNA，故其遺傳信息也儲存在DNA中，C項錯誤。雙鏈DNA嘌呤總和嘧啶堿基互補配對，故兩者數量相等，D項正確。 答案　D

60、 7解析　DNA雙鏈上相對應的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過脫氧核糖和磷酸二酯鍵聯系起來，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側，構成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內側，與脫氧核糖直接相連。 答案　AD 8解析　考查基因與性狀的對應性。野生型和突變體①中該酶有活性，所以該基因應該只有野生型和突變體①共有，而其他突變體沒有，則該基因是b。 答案　B 9解析　通過圖示信息，考查DNA復制的相關知識。從圖中能看出有多個復制起點，但并不是同時開始，所以A不對。圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的，真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復制都可產生兩個DNA分子，提高了效率。 答案　A