必修二2-2DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是

1-第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ)基因的概念(Ⅱ)DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)知識點一DNA分子的結(jié)構(gòu)知識點二DNA分子的復(fù)制沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說|半保留復(fù)制：子代DNA＝母鏈＋子鏈的原因|?能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進行知識點三基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段2-(3)DNA分子中存在不是基因的片段基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位A元素堿對應(yīng)四種脫氧核苷酸堿基質(zhì)長鏈脫氧核苷酸長鏈(堿基對有A與T、G與C兩種配對方式)判一判A3．DNA復(fù)制的場所不只是細胞核()。3-NA6．有遺傳效應(yīng)的片段只有DNA片段()。①磷酸②脫氧核糖③脫氧核苷酸④脫氧核苷酸鏈⑤雙螺旋⑥2⑦3⑧堿基互補配對⑨堿基互補配對○10雙螺旋結(jié)構(gòu)?間期?減數(shù)第一次分裂前?DNA分子的兩條鏈?4種游離的脫氧核苷酸?解旋酶、DNA聚合酶?2個?邊解旋邊復(fù)制?雙螺旋DNA分子的結(jié)構(gòu)、特性及基因的本質(zhì)OH與下一個脫氧核苷酸的磷酸脫水聚合形成磷酸二酯鍵相連接，如圖。4-(4)堿基對之間的氫鍵((1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(2)多樣性：堿基對多種多樣的排列順序。DNAn4n種，其中n代表堿基對數(shù)。(3)特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。二、堿基互補配對原則及相關(guān)計算(1)嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等，即A＋G＝T＋C。DNA補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。AT簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。(3)雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。A＋GT＋C設(shè)雙鏈DNAT＋C11A＋GT＋CA＋G1T＋CA＋GT＋Cm則：11＝22T＋CA＋GT＋Cm112222簡記為：“DNA兩互補鏈中，不配對兩堿基和的比值乘積為1。”DNADNA分子中的其他數(shù)量關(guān)系A(chǔ)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是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個DNA分子上有很多個基因系氧核苷酸基因與DNA關(guān)基因與脫5-基因與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(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對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，并不與蛋白質(zhì)一本考點高考命題多以選擇題形式出現(xiàn)，考查概念、特點等基礎(chǔ)知識較常見，試題難度小，命DNA，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中堿基總數(shù)的()。破題關(guān)鍵解析化公式|C＋G＝C1＋G1＝46%總鏈單鏈若計算信使RNA中鳥嘌呤所占比例，應(yīng)該先計算DNA分子的模板鏈中C所占比例。根據(jù)規(guī)C6-答案A————單雙鏈轉(zhuǎn)化公式的推導(dǎo)：本題可直接應(yīng)用(1)公式推導(dǎo)(結(jié)合下圖)：ATT＝A2A＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，↑↑↑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”。DNAA＋C(3)一條鏈中T＋G＝0.4，互補鏈中的此值是多少？解析本題通過DNA分子中的堿基組成及其比例，考查堿基互補配對原則，正確理解DNA分子中的堿基配對原則是正確解題的關(guān)鍵。條鏈而言，某種堿基的最大值就是該對堿基所占的比例，因此，C最多時占該鏈的60%。A＋C(3)由“雙鏈DNA分子中，一條鏈中的與另一條鏈中的該比值互為倒數(shù)”可知：其互補T＋G0.4C＋G7-2.5(4)0.4(5)1.5PDNADNA復(fù)制的研究方法、過程和條件2．DNA復(fù)制的過程(認真分析下面兩幅圖)及意義【要點闡釋】真核細真核細胞：細胞核(主要)、線粒體、葉綠體原核細胞：擬核、細胞質(zhì)(細胞質(zhì)基質(zhì))4種游離的脫氧核苷酸①半保留復(fù)制；②邊解旋邊復(fù)制DNA復(fù)制的場所模板DNA復(fù)制的條件酶DNA復(fù)制的特點8-DNA復(fù)制的意義DNA復(fù)制的意義供了原始的選擇材料(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。RDNADNADNA分子數(shù)總是2個，含21占子代DNA總數(shù)的2n＝2n－1；親代DNA分子母鏈兩條，占子代DNA中脫氧核苷酸鏈總數(shù)的21ana脫氧核苷酸在本考點是高考重點考查的內(nèi)容之一。從高考試題來看，考查DNA的復(fù)制主要涉及DNA復(fù)制DNA他生理過程(如轉(zhuǎn)錄、翻譯等)的區(qū)別等。下列敘述正確的是()。B．噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等A破題關(guān)鍵9-解析本題主要考查了噬菌體侵染細菌過程的相關(guān)知識以及DNA分子的有關(guān)計算。首先計算A錯誤；噬菌體侵染細菌的過程中，需要細菌提供原料、能量、酶等條件，但模板是由噬菌體提供的，B錯誤；根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點可知釋放出的100個子代噬菌體中含有32P與D答案C(4)如果將14N標(biāo)記的細胞培養(yǎng)在含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，此圖所示的復(fù)制四次，則得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例為________。，⑦是脫氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，⑨是一條脫氧核10-苷酸鏈的片段。復(fù)制4次，產(chǎn)生16個DNA分子，由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，含14N的答案(1)胞嘧啶脫氧核糖胸腺嘧啶脫氧核苷酸一條脫氧核苷酸鏈的片段(2)42(3)易錯點1計算時，亂套公式而出錯點撥DNA分子相關(guān)堿基互補配對演繹出來的各種計算公式是有前提條件的，其前提條G＝C，若出現(xiàn)A≠T或G≠C可肯定不是雙鏈DNA。②若出現(xiàn)“嘌呤≠嘧啶”則可肯定不是雙鏈DNA分子，可能為“RNA”、“單鏈DNA”或“DNA＋RNA”。易錯點2DNA復(fù)制結(jié)合有絲(減數(shù))分裂時對染色體(單體)的分配去向往往糾纏不清。參見糾解析雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，排除A、C選項；單鏈中的堿基A、T與互補鏈中的答案B養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是()。11-A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記繼續(xù)探究：根據(jù)題意，如果讓其在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至后期，則其染色體解析(1)DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，蠶豆根尖細胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(3H－T)培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，每一個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H－T，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期，每個DNA分子復(fù)制的兩個DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上，其中一個DNA分子的一條鏈含3H－T，如下圖：答案B繼續(xù)探究答案：繼續(xù)分裂至后期時24條染色體應(yīng)有12條帶有放射性，子細胞中含放射性的染色體則為0~12條。DNA復(fù)制方式的探究探究DNA復(fù)制是半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，可用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心處理技術(shù)，根據(jù)復(fù)DNA位置即可確定復(fù)制方式。(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。12-NDNA5N/15N)。本考點全國新課標(biāo)卷命題頻率低，但并不意味著本考點不重要，一旦命題往往是探究類綜合性大題，或者借用同位素標(biāo)記方法與有絲分裂、減數(shù)分裂結(jié)合而命題。科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時進行了如圖所示的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20min分裂一次)：13-A(4)如果DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，某次實驗的結(jié)果中，結(jié)果C比以往實驗結(jié)果所(5)如果DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，與結(jié)果D相比，結(jié)果E密度帶的數(shù)量和位置解析(1)實驗一和實驗二分別表示14N和15N標(biāo)記的DNA分子的離心結(jié)果，其作用是與后面DNANN的一條鏈，可見DNA分子復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點。(3)結(jié)果F表NDNA分子的兩條鏈沒有分開。(4)“中帶”為15N/14N，“中帶”略寬，比，結(jié)果E密度帶的數(shù)量和位置沒有變化，放射性強度發(fā)生變化的是輕帶。照(2)是(3)不是(4)15N(5)沒有變化輕然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA，離心分離，如圖①~⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是()。ADNAB子二代DNA應(yīng)為①14-NN；子三代DNA應(yīng)為中(14N/15N)、輕(14N/14N)，即圖③，而不是全輕答案CDNADNA分子的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)的合成，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，以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有()。解析此題考查DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基A與T、G與C分別形成堿基對，胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸(假定用T′表示)應(yīng)與A配對形成氫鍵。故堿基序列為GTACATACATG的單鏈模板在正常脫氧核苷酸環(huán)境中會生成如下雙鏈DNA分子：①②③④DNA加入胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸(T′)，可能會在①②③④位置替換堿基T而形成4種異常DNA片段，故可形成5種DNA分子。答案DD．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)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(zhì)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，答案D15-DNADNA的復(fù)制及實驗探究甲組：培養(yǎng)液＋Y細胞＋3H－TdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)＋生理鹽水乙組：培養(yǎng)液＋Y細胞＋3H－TdR＋X(用生理鹽水配制)每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品。(3)將各樣品在適宜條件下培養(yǎng)合適時間后，測定其CRD，求每組平均值并進行統(tǒng)計分析。實驗?zāi)康模?2)預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：(3)實驗中采用3H－TdR的原因：解析(1)該實驗的變量為某物質(zhì)(X)的有無，因變量為細胞內(nèi)的放射性強度的大小。3H－TdRDNA分裂旺盛，則細胞內(nèi)的放射性強度的平均值(CRD)就比較高。所以該實驗的目的是探究X對Y細胞增殖(DNA合成)的影響。(2)X對Y細胞增殖(DNA合成)的影響可能是促進、抑制或無任何作用。如果乙組CRD明顯高于甲組，說明X對Y細胞增DNA無影響；如果乙組CRD明顯低于甲組，說明X對Y細胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)堿基T為DNA特有堿基，若用3H－TdR來培養(yǎng)細胞，則可知細胞的放射性來自于細胞內(nèi)新合成的DNA。CRD越高，證明細胞增殖速度越快。與甲組基本相同，說明X對Y細胞增殖(DNA合成)無影響；如果乙組CRD明顯低于甲組，(3)3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)CRD變化來判斷細胞增殖(DNA合成)情況16-A級基礎(chǔ)演練A．雙鏈DNA分子中含有兩個游離的磷酸基團C．嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定DDNA解析DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖連接。答案BRNARNA新病毒，要確定其核酸屬于哪一種類型，應(yīng)該()。A．分析堿基類型，確定堿基比例B．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定五碳糖類型C．分析堿基類型，確定五碳糖類型D．分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，確定堿基類型解析DNA的堿基組成是A、T、G、C，RNA的堿基組成是A、U、G、C；含T的一定是答案A3．(新題快遞)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?nèi)f化，構(gòu)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(gòu)成了每一個DNA分子基因的特異性解析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。答案D法，不正確的是()。A．基因一定位于染色體上-B．基因在染色體上呈線性排列C．四種脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序決定了基因的多樣性和特異性解析基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA不一定位于染色體上，因此基因不一定位于染色體上，故A錯誤；多個基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列，故B正確；不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序是特定的，因此基因又具有特異性，故C正確；沒有復(fù)制的每條染色體含有1個DNA分子，復(fù)制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個DNAD答案AA．R基因中的全部脫氧核苷酸序列都能編碼蛋白質(zhì)C．果蠅的每個基因都是由成百上千個核糖核苷酸組成的D．每個基因中有一個堿基對的替換，都會引起生物性狀的改變解析R基因中的全部脫氧核苷酸序列不一定都能編碼蛋白質(zhì)，如非編碼區(qū)和內(nèi)含子不能編碼苷酸；由于密碼子具有簡并性，基因中有一個堿基對的替換，不一定會引起生物性狀的改變。答案BAA．DNA復(fù)制時，嚴格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則B．DNA復(fù)制時，兩條脫氧核糖核苷酸鏈均可作為模板D．脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈解析DNA復(fù)制時，嚴格遵循A－T、C－G的堿基互補配對原則；DNA是以兩條脫氧核苷酸鏈作為模板進行復(fù)制的；DNA分子邊解旋邊復(fù)制；脫氧核苷酸必須在DNA聚合酶的作用鏈。18-答案B7．下圖表示DNA復(fù)制的過程，結(jié)合圖示下列有關(guān)敘述不正確的是()。A．DNA復(fù)制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反解析雖然DNA具有多起點復(fù)制的特點，但圖中所示每條鏈只沿一個起點在復(fù)制。答案C8．(易錯題)從某種生物中提取出核酸樣品，經(jīng)科學(xué)家檢測和計算后，堿基之間的相互關(guān)系如A＋TA＋G下：G＋C＝1，T＋C＝1。據(jù)此結(jié)果，可判斷該樣品()。A．確定是雙鏈DNAB．確定是單鏈DNAC．無法確定單雙鏈D．只存在于細胞核中解析核酸內(nèi)含有“T”，說明該核酸是DNA，DNA主要存在于細胞核中，細胞質(zhì)中也有少量答案C(1)組成DNA的基本單位(3)圖中8示意的在雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶之間的數(shù)量關(guān)系可表示為是是19-(5)上述DNA分子徹底水解得到的產(chǎn)物是()。A．脫氧核糖、核糖和磷酸B．脫氧核糖、堿基和磷酸C．核糖、堿基和磷酸D．核糖核苷酸、堿基和磷酸(6)基因D與d的根本區(qū)別是()。D．在染色體上的位置不同(7)如圖表示兩個脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連，其中正確的是()。(8)從生物“適應(yīng)的相對性”、“基因突變的低頻性”可見DNA作為遺傳物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，圖中8示意的是一條脫氧核苷酸鏈的片段。在雙鏈DNA分子中嘌旋的雙鏈解開，這個過程稱作解旋。根據(jù)堿基互補配對原則，若4是胞嘧啶，則3是鳥嘌呤。(6)等位基因D與d的形成是由于基因突變，根本區(qū)別是4種脫氧核苷酸的排列順序不同。(7)DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成，兩個脫氧核苷酸之間靠氫鍵相連。答案(1)5脫氧核苷酸(2)磷酸(基團)脫氧核糖堿基對(3)一條脫氧核苷酸鏈的片段嘌呤數(shù)＝嘧啶數(shù)(A＋G＝T＋C)(4)7氫鍵鳥嘌呤(5)B(6)C(7)B(8)穩(wěn)定20-可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方式。實驗的基本過程如下：體的放射性情況。DNAH移到含有秋水仙素的無放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。(1)蠶豆根尖細胞進行的分裂方式是秋水仙素能使部分細胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機理是(2)Ⅰ中，在根尖細胞進行第一次分裂時，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有________DNA察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細胞的DNA在無放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制(3)上述實驗表明，DNA分子的復(fù)制方式是解析(1)蠶豆根尖細胞為體細胞，其分裂方式為有絲分裂。秋水仙素使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍的原理是體細胞在有絲分裂過程中，染色體完成了復(fù)制，紡錘體的形成受到破壞，以致染每一次分裂中期時，每個DNA分子中都有一條鏈具有放射性，故所有染色單體都具有放射性；第二次分裂中期時，二分之一的染色單體具有放射性，此時，該細胞含有4個染色體組。(3)該實驗證明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。答案(1)有絲分裂抑制紡錘體的形成(2)2124(3)半保留復(fù)制B級智能提升A．解旋酶作用于①、②兩處21-C＋GA＋TB．該基因的一條核苷酸鏈中為3A＋