考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升第第18讲讲DNA的分子结构和复制的分子结构和复制DNA分子的结构 考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升_腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升DNA分子的复制 考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升小贴士小贴士DNA的分子格式模式图的分子格式模式图妙记妙记DNA分子结构的数字记忆法分子结构的数字记忆法“五五”：表示：表示5种元素组成种元素组成“四四”：表示：表示4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸(或碱基或碱基)“三三”：表示组成脱氧核苷酸的成分有：表示组成脱氧核苷酸的成分有3种：种：磷酸、脱氧核糖和含氮碱基磷酸、脱氧核糖和含氮碱基“二二”：表示：表示DNA双链反向平行双链反向平行“一一”：表示：表示DNA分子是一个规则的双螺旋结构分子是一个规则的双螺旋结构考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升小贴士小贴士做一做：尝试画出DNA分子的一段双螺旋结构，并注明相应结构名称。 考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升个性知识归纳个性知识归纳DNA半保留复制的实验证据(选学)(人民教育版)考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升思考提示思考提示某一个被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养(复制)n代后，请进行结果分析。提示：结果如下：DNA的分子总数：2n考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升DNA分子的结构及相关计算 1DNA分子的结构(1)DNA分子的组成考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升(2)平面结构与空间结构(1)配对的碱基，A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。CG比例越大，DNA结构越稳定；(2)脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水，即脱氧核苷酸DNAH2O；(3)DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋；(4)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个；(5) 之间的数量关系111。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升2碱基互补配对原则的应用由碱基互补配对原则可以推出如下关系：比较项目整个DNA分子链链A、T、G、C的关系AT；GCAT；TACG；GC(AG)/(TC)非互补碱基的和之比1M1/M(AT)/(GC)互补碱基的和之比NNN(AG)或(TC)在整个DNA分子中占碱基总数的1/2考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升(1)DNA双链中互补碱基之和在不同DNA中各不相同，但在同一DNA中，其双链和单链中该和之比相等，为一恒定值，它也与其转录出的RNA碱基总数相等。(2)碱基比例与DNA分子的共性及特异性共性：不因生物种类的不同而不同。3DNA分子的特性(1)稳定性：空间结构相对稳定。位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，不会改变；两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与T、G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。若某一个DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息就有4n种。(3)特异性：每一种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的 ()A氢键 B脱氧核糖磷酸脱氧核糖C肽键 D磷酸脱氧核糖磷酸解析：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸，1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成，其连接方式如图所示：含氮碱基连接在脱氧核糖的“1”位碳原子上，因此DNA单链中，相邻碱基的连接应含有两个脱氧核糖，应选B。答案：B考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的 ()A若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍B若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等C若一条链的ATGC1234，则另一条链相应碱基比为2143D若一条链的GT12，另一条链的CA21解析：根据碱基互补配对原则，在DNA双链分子中，A1T2，T1A2，G1C2，C1G2，所以A、B、C项都是正确的。而D项中，若一条链的GT12，另一条链CA21是错误的，CA12才是正确的。答案：D考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升DNA分子的复制及相关计算 1DNA分子的复制考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程时期体细胞：有丝分裂的间期原始生殖细胞：减数第一次分裂的间期条件模板：亲代DNA分子的2条链原料：4种游离的脱氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等合成子链合成子链母链、子链组成双螺旋特点半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)结果一个DNA分子形成了两个DNA分子意义保持了遗传信息的连续性(1)复制的准确性取决于DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确模板。碱基互补配对原则保证复制能够准确地进行。复制简记：“1个主要场所(细胞核)，2种时期，3步过程，4个条件”。(2)复制偶然也会出现差错，如果其中的一条链发生差错，复制以后，发生突变的基因占全部基因数的50%。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升2DNA分子复制问题的有关计算若取一个全部被15N标记的DNA分子(0代)。转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表：考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升选择题抢分技巧选择题抢分技巧读、审、抓读、审、抓 DNA复制的考查 【例1】 (2009江苏卷，12)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图， 有关叙述错误的是 ()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升本题以DNA的复制知识为背景，主要考查考生获取信息的能力。答案：A命题探新：DNA复制起始点问题，在中学教材中并没有涉及。本题背景来源于高校教材，旨在考查考生获取信息的能力。命题的新颖之处，在于巧妙地在中学教材和大学教材之间成功地铺架起一座桥梁，使考生应用已有的知识，结合图示信息就可以正确作答，可谓题在书外，又在书内。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸_个，这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸_个 ()A40n1 B40n C402n1 D40(2n1)解析：该DNA分子中共有100个碱基对即200个碱基，其中有C 60个，则G也为60个，腺嘌呤A或胸腺嘧啶T的个数为(200260)/240(个)。若复制n次应产生2n个子代DNA，第n次需建新子链2n条，相当于个DNA，故应需胸腺嘧啶T的个数为40即2n140。若求共需腺嘌呤数应为2n个子代DNA中腺嘌呤数减去2条模板链中的腺嘌呤数(即相当于一个DNA中的腺嘌呤数)应为2n404040(2n1)。答案：CD考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升非选择题保分策略非选择题保分策略找思路、抓要点、求规范找思路、抓要点、求规范 DNA的结构与相关计算 【例2】 (2011西安质检)下图表示某大肠杆菌DNA分子结构的片段：考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升(1)图中1表示_，2表示_。1、2、3结合在一起的结构叫_。(2)3有_种，中文名称分别是_。(3)DNA分子中3与4是通过_连接起来的。(4)DNA被彻底氧化分解后，能产生含N废物的是_。(5)假定该大肠杆菌含14N的DNA相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。现将含15N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中，子一代的相对分子质量平均为_，子二代的相对分子质量平均为_。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升本题主要考查对DNA分子结构的理解考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。1实验材料：大肠杆菌。2实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。3实验假设：DNA以半保留的方式复制。4实验过程：(见图)(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4C1培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。(2)将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA(间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间)。 解旋酶、DNA酶(水解酶)、限制性内切酶、DNA连接酶的作用位点分别是上图中的什么位置？提示：氢键，后三种酶的作用位点均为3,5磷酸二酯键。 考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。5实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见图)(1)重带(密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)(2)中带(密度居中)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)。(3)轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)。6实验结果：与预期的相符。(见图)(1)立即取出提取DNA离心全部重带(15N/15N)。(2)繁殖一代后取出提取DNA离心全部杂交带(14N/15N)。(3)繁殖两代后取出提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升DNA复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。(1)根据图中的示例对三种复制作出可能的假设：考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升如果是全保留复制，则1个DNA分子形成2个DNA分子，其中一个是_，而另一个是_。如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，各有_。如果是分散复制，则新形成的DNA分了中_。(2)究竟是哪种复制方式呢？进行实验设计证明DNA的复制方式。实验步骤：在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)。在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。将亲代15N大肠杆菌转移到含14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心方法分离。实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期，请用图示表示实验结果。答案：(1)亲代的新形成的一条链来自亲代的DNA分子，另一条链是新形成的每一条链中一些片段是亲代的，另一些片段则是新形成的(2)考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升高考题组高考题组理解能力1(2010山东理综，7)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考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升解析：DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3HT)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3HT，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3HT，如下图：答案：B考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升2(2010福建理综，2)下列有关造血干细胞中物质运输的途径，可能存在的是 ()A吸收的葡萄糖：细胞膜细胞质基质线粒体B合成的细胞膜蛋白：高尔基体核糖体细胞膜C转录的mRNA：细胞核细胞质基质高尔基体D合成的DNA聚合酶：核糖体细胞质基质细胞核解析：葡萄糖被吸收进入造血干细胞可参与呼吸作用，穿过细胞膜进入细胞质基质被分解成丙酮酸和H，丙酮酸进入线粒体；合成的细胞膜蛋白的运输途径：核糖体高尔基体细胞膜；转录的mRNA在细胞核中合成，通过核孔进入细胞质基质，最后与核糖体结合，参与翻译过程；合成的DNA聚合酶的去路：核糖体细胞质基质细胞核，参与DNA复制。答案：D考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升综合运用能力3(2010上海生物，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中 ()AG的含量为30% BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%解析：因在DNA中双链间只有AT和GC碱基对，故AT30%，GC 20%，AG50%，TC50%。答案：C考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升模拟题组模拟题组关于DNA结构的考查 1(2011山东模拟)如图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是 ()A能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个C各核苷酸之间是通过化学键连接起来的D若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T解析：核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成，核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。答案：A考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升2(2011潍坊模拟)在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是 ()A含胸腺嘧啶32%的样品B含腺嘌呤17%的样品C含腺嘌呤30%的样品D含胞嘧啶15%的样品解析：DNA分子双螺旋结构中，A与T之间可以形成2个氢键，而G与C之间可以形成3个氢键，3个氢键稳定性强，因此G与C含量多的生物的稳定性大于G与C含量少的生物的稳定性。A项中GC18%，B项中GC33%，C项中GC20%，D项中GC15%。答案：B考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升有关DNA复制的理解 3(2010烟台模拟)下图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项正确的是 ()Aa和c的碱基序列互补Bb和c的碱基序列相同Ca链中(AT)/(GC)的比值与b链中同项比值不同Da链中(AT)/(GC)的比值与c链中同项比值相同解析：本题考查DNA分子复制的特点，即半保留复制。在a、b、c、d四条脱氧核苷酸链中，其中a和b、d的碱基互补，d和a、c的碱基互补，b和d、a和c的碱基序列相同。在双链DNA分子中，AT、GC，则一条链中的(AT)或(GC)与互补链中的(AT)或(GC)相同，则a链中(AT)/(GC)的比值与b链中同项比值相同，与c链中同项比值也相同。答案：D考基双向突破考基双向突破不同版本链接不同版本链接核心考点突破核心考点突破考技案例导析考技案例导析考能双向训练考能双向训练限时规范训练限时规范训练实验技能提升实验技能提升4(2011青岛模拟)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。则有关该DNA分子的叙述，错误的是 ()A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个C该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种解析：由于密码子具有简并性，该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变。该DNA分子中一条链上ATGC1234，因此整个DNA分子中AT的比例是3/10，根据碱基互补配对原则，A和T所占的比例均是15%，整个DNA分子共有A60个，该DNA分子连续复制两次，得到4个DNA分子，其中共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个。该DNA分子中4种含氮碱基ATGC3377。组成该DNA分子的四种碱基各有其特定的数量和特定的排列方式。答案：B