必修必修2 第第3章基因的本质章基因的本质第第2、3、4节节DNA的分子结构的分子结构DNA的复制的复制基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段 微知识小题练微知识小题练 微考点大讲堂微考点大讲堂 微考场大收获微考场大收获 微知识小题练微知识小题练 夯基固本基础自测夯基固本基础自测 微知识一DNA的结构知识梳理知识梳理 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 A、T、C、G 反向平行反向平行 脱氧核糖脱氧核糖 磷酸磷酸 碱基碱基 氢键氢键 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 微知识二DNA分子的复制1假说与证据沃森和克里克的假说：_。2实验材料及方法材料：大肠杆菌。方法：放射性同位素标记法、离心技术。结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。半保留复制半保留复制3过程有丝分裂的间期有丝分裂的间期脱氧核苷酸脱氧核苷酸完全相同完全相同解旋解旋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遗传效应遗传效应排列顺序排列顺序遗传信息遗传信息线性线性DNA1HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸。()2沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()3DNA单链上相邻碱基以氢键相连。()4DNA分子复制是边解旋边双向复制的。()5真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。()6真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶。()基础自测基础自测 微考点大讲堂微考点大讲堂 考点例析对点微练考点例析对点微练 1.DNA分子的组成微考点一微考点一 DNA分子的结构及碱基计算分子的结构及碱基计算 2平面结构与空间结构(1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。(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键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。(3)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，而且在整个DNA分子中磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者的数目相等。3DNA的结构特点(1)稳定性：DNA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。(2)多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。(3)特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。【例1】7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7乙基化，该DNA分子正常复制产生两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为()A10%B20%C30% D45%解解析析：据据DNA分分子子中中的的A占占30%，可可知知T占占30%，C占占20%，G占占20%，当当其其中中的的G全全部部被被7乙乙基基化化后后，新新复复制制的的两两个个DNA分分子子中中如如果果一一个个DNA分分子子中中的的T占占总总数数的的45%，则则另另一一个个DNA分分子子中中的的T占占35%，但但G的比例不变。的比例不变。答案：答案：B对点微练1已知某DNA分子中的一条单链中(AC)/(TG)m，则()A它的互补链中的这个比值也是mB以它为模板转录出的信使RNA上(AC)/(UG)1/mC该DNA分子中的(AC)/(TG)mD当m1时，这条单链中的ACTG解解析析：根根据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则可可知知，在在双双链链DNA分分子子中中，AT，CG，因因此此这这条条单单链链的的互互补补链链中中(AC)/(TG)1/m，整整个个双双链链DNA分分子子中中(AC)/(TG)1，以以它它为为模模板板转转录录出出的的信信使使RNA上上(AC)/(UG)1/m，故故A项项、C项项错错，B项项对对。当当m1时时，只只能能说说明明ACTG，并不能说明这条单链上的，并不能说明这条单链上的4种碱基的数量相等。种碱基的数量相等。答案：答案：B解析：基因M的每一条链有1个游离的磷酸基，故共有2个游离的磷酸基，A错误；基因是两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，故B错误；双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，故C错误；基因M和它的等位基因m含有的碱基数或排列顺序可以不同，故D正确。答案：DDNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：微考点二微考点二DNA分子复制中相关计算的规律方法分子复制中相关计算的规律方法 (1)子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为(2n2)个。含子代链的DNA有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n1条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱氧核苷酸链数为(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n1个。【例2】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列结果不可能的是()A含有14N的DNA分子占7/8B含有15N的脱氧核苷酸链占1/16C复制过程中需游离腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制后共产生16个DNA分子对点微练35BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA到GC的替换()A2次B3次C4次 D5次解解析析：如如下下图图所所示示，B代代表表5BrU，至至少少经经过过3次次复复制制后后，可可以以实实现碱基对从现碱基对从TA到到GC的替换。的替换。答案：答案：B对点微练4将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是()A1/2n,1/2nB1/2n,1/2n1C1/2n,1/2n1D1/2n1,1/2n解解析析：将将用用15N标标记记的的一一个个DNA分分子子放放在在含含有有14N的的培培养养基基中中复复制制n次次，可可形形成成2n个个DNA分分子子，2n1条条单单链链，含含15N的的单单链链为为2条条，含含15N的的DNA分分子子为为2个个；故故后后代代中中含含15N的的单单链链占占全全部部DNA单单链链的的比比例例为为：2/2n11/2n，含，含15N的的DNA分子占全部分子占全部DNA分子的比例为：分子的比例为：2/2n1/2n1。答案：答案：B微提升微提升 微考场大收获微考场大收获 加固训练练透考点加固训练练透考点 1(2015山东滨州一模)真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是()A酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成解析：解析：酶酶1为解旋酶，可使碱基对之间为解旋酶，可使碱基对之间“氢键断裂氢键断裂”。答案：答案：A解析：亲本DNA双链用白色表示，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的两个DNA分子只含有白色和灰色，而第二次复制得到的四个DNA分子以这两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有黑色的DNA子链，故D正确。答案：D解析：设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(AC)/(TG)1，A曲线应为水平，A项错误；(A2C2)/(T2G2)(T1G1)/(A1C1)，B曲线应为双曲线的一支，B项错误；(AT)/(GC)(A1A2T1T2)/(G1G2C1C2)(A1T1)/(G1C1)，C项正确；(A1T1)/(G1C1)(T2A1)/(C2G2)，D项错误。答案：C4(2010山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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解析：蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留复制的特点，形成的子细胞中染色体上的DNA都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放射性，即细胞中每条染色体含有的两条染色单体(两个DNA分子)都是一条染色单体(一个DNA分子)被标记，另一条染色单体(另一个DNA分子)不被标记。答案：B5(2015安庆二模)某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3、5端，接着5端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3端开始延伸子链，同时还以分离出来的5端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列关于该过程的叙述中正确的是()A1链中的碱基数目多于2链B该过程是从两个起点同时进行的C复制过程中2条链分别作模板，边解旋边复制D若该DNA连续复制3次，则第三次共需鸟嘌呤4 900个解解析析：环环状状双双链链DNA分分子子的的两两条条链链的的碱碱基基是是互互补补配配对对的的，所所以以1链链和和2链链均均含含1 000个个碱碱基基；该该DNA分分子子的的复复制制起起始始于于断断口口处处，由由于于只只有有一一处处断断开开，故故只只有有一一个个复复制制起起点点；断断开开后后两两条条链链分分别别作作模模板板，边边解解旋旋边边复复制制；该该DNA分分子子含含腺腺嘌嘌呤呤300个个，所所以以胸胸腺腺嘧嘧啶啶也也为为300个个，第第三三次次复复制制新新合合成成4个个DNA，则第三次复制时共需鸟嘌呤则第三次复制时共需鸟嘌呤70042 800(个个)。答案：答案：C6(2015广东六校联考)噬菌体X174是单链DNA生物，当它感染宿主细胞时，首先形成复制型(RF)的双链DNA分子。如果该生物DNA的碱基构成是：20%A，30%G,10%T和40%C。那么，RF中的碱基构成情况是()A20%A,30%G,10%T和40%CB15%A,35%G,15%T和35%CC10%A,40%G,20%T和30%CD35%A,15%G,35%T和15%C解解析析：单单链链DNA的的碱碱基基构构成成是是：20%A,30%G,10%T和和40%C，根根据据碱碱基基互互补补配配对对原原则则，则则其其互互补补链链碱碱基基构构成成是是：20%T,30%C,10%A和和40%G，所以，所以RF中的碱基构成情况是中的碱基构成情况是15%A,35%G,15%T和和35%C。答案：答案：B