時(shí)分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制及基因是有遺傳效應(yīng)的片段

DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制主要考點(diǎn)：掌握DNA的分子結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制,并利用堿基互補(bǔ)配對(duì)和半保留復(fù)制原則解答相關(guān)的計(jì)算題。DNA的結(jié)構(gòu)是分子生物學(xué)的重點(diǎn),熱點(diǎn)之一。題型：以選擇題目,簡(jiǎn)答題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析題等多種形式出現(xiàn).其中簡(jiǎn)答題多涉及有關(guān)DNA方面的計(jì)算，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)往往借助同位素示蹤法的手段；另外，DNA分子復(fù)制與細(xì)胞分裂，遺傳變異的關(guān)系亦是學(xué)科內(nèi)綜合的一項(xiàng)重要內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一DNA分子的結(jié)構(gòu)磷酸脫氧核糖脫氧核苷酸脫氧核苷酸鏈雙螺旋23當(dāng)前第2頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)DNA分子的結(jié)構(gòu)、特性及基因的本質(zhì)

1．DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀2013海南卷，2013上海卷，2013廣東卷當(dāng)前第3頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)當(dāng)前第4頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1．(2010·江蘇卷)下列關(guān)于核酸的敘述中，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(shù)等于嘧啶數(shù)DNA分子的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)

D當(dāng)前第5頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)解析本題主要考查核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五種元素組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤。T2噬菌體遺傳物質(zhì)為DNA，故其遺傳信息也儲(chǔ)存在DNA中，C項(xiàng)錯(cuò)誤。雙鏈DNA嘌呤總和嘧啶堿基互補(bǔ)配對(duì)，故兩者數(shù)量相等，D項(xiàng)正確。答案D當(dāng)前第6頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)2．(2009·廣東生物，24)有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)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(gòu)成DNA鏈基本骨架解析DNA雙鏈上相對(duì)應(yīng)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(lián)系起來，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。答案AD當(dāng)前第7頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（1）每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有____個(gè)。（2）○和之間的數(shù)量關(guān)系_____________。（3）○和之間的化學(xué)鍵為_____________，用_____酶和DNA酶處理可切斷，用_________酶和_________酶處理可連接(對(duì)RNA來說用RNA聚合酶)。（4）堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用______酶斷裂，也可加熱斷裂。（5）每個(gè)脫氧核糖連接著2個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接。（6）若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n-3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3n-m。一、DNA的分析21∶1∶1磷酸二酯鍵限制DNA連接DNA聚合解旋當(dāng)前第8頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)對(duì)位訓(xùn)練1.下列能正確表示DNA片段示意圖的是()

解析

本題考查的知識(shí)點(diǎn)有：①DNA分子的兩條長(zhǎng)鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模皇荁選項(xiàng)中同向的（依據(jù)兩條鏈中脫氧核糖分析）；②DNA中存在T，不存在U，可排除A選項(xiàng)；③A與T之間形兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵，G與C含量多的DNA分子相對(duì)更加穩(wěn)定，因此可排除C選項(xiàng)。答案

D當(dāng)前第9頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)2.

含有2000個(gè)堿基的DNA，每條鏈上的堿基排列方式有（）

A.42000個(gè) B.41000個(gè)

C.24000個(gè) D.21000個(gè)B提醒若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對(duì)數(shù)。當(dāng)前第10頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)3.在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接是通過() A.肽鍵

B.—磷酸—脫氧核糖—磷酸— C.氫鍵

D.—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—

解析

DNA分子單鏈上相鄰堿基A與T的連接方式如圖：由此可知是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接起來的。D當(dāng)前第11頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)二、DNA的多樣性和特異性1.多樣性：脫氧核苷酸的數(shù)目、排列順序的多樣決定了DNA分子的多樣性(堿基對(duì)多種多樣的排列次序)。若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有4n種，其中n代表堿基對(duì)數(shù)。2.特異性：對(duì)某一種特定的DNA分子來說，其脫氧核苷酸的數(shù)目、排列順序又是特定的。每種DNA分子都有特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。3.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。當(dāng)前第12頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)

由于構(gòu)成RNA分子的核苷酸中的五碳糖為核糖，所以被稱為核糖核苷酸，又根據(jù)堿基的不同，核糖核苷酸也有四種，

RNA分子就是由四種不同核糖核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈，一般為單鏈。

根據(jù)功能的不同主要有三種不同的RNA分別為：三、RNA③、核糖體RNA（rRNA

）①、信使RNA（mRNA

）②、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA

）當(dāng)前第13頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)四、核酸的功能1.核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，2.生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有極其重要的作用。中心法則DNAmRNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯當(dāng)前第14頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1)DNA：攜帶遺傳信息，控制性狀2)RNA①作為遺傳物質(zhì)（有些病毒）②有的RNA具有催化功能③傳遞遺傳信息（mRNA）

運(yùn)輸氨基酸（tRNA）

組成核糖體（rRNA）四、核酸的功能1.核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，2.生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有極其重要的作用。當(dāng)前第15頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)對(duì)位訓(xùn)練1.由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構(gòu)成了化合物b，如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是

()

A.若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸

B.若a為核糖，則b為DNA的基本組成單位

C.若m為尿嘧啶,則DNA中肯定不含b這種化合物

D.若由b構(gòu)成的核酸能被吡羅紅染成紅色，則a為脫氧核糖當(dāng)前第16頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)解析

A錯(cuò)誤，若m為腺嘌呤，則b為腺嘌呤脫氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸；B錯(cuò)誤，若a為核糖，則b為核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位；C正確，DNA中含有T，但不含有U；D錯(cuò)誤，RNA可被吡羅紅染成紅色，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，a為核糖。答案

C當(dāng)前第17頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)比較項(xiàng)目DNARNA基本組成單位組成無機(jī)酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮的堿基TUA、G、C分布主要分布于細(xì)胞質(zhì)中功能遺傳物質(zhì)，攜帶遺傳信息，控制遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成1.作為遺傳物質(zhì)(如某些病毒)，傳遞遺傳信息(mRNA)，組成核糖體(rRNA)，運(yùn)輸氨基酸(tRNA)，3.催化作用(某些酶)2.主要分布于細(xì)胞核中，其次是線粒體、葉綠體中真核原核擬核、質(zhì)粒當(dāng)前第18頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1、與核酸有關(guān)的計(jì)算（1）核酸中共有_____種核苷酸，（2）核酸中共有____種堿基，（3）DNA中共有_____種核苷酸，（4）RNA中有____種核苷酸，（5）DNA中共有_____種堿基，（6）RNA中共有____種堿基。854444易錯(cuò)題當(dāng)前第19頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)2、組成核酸的堿基、五碳糖、核苷酸各有幾種？A5、2、8B4、2、2C5、2、2D4、4、83、煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體、大腸桿菌的

堿基、五碳糖、核苷酸各有幾種？煙草煙草花葉病毒T2噬菌體5、2、84、1、44、1、4大腸桿菌5、2、8易錯(cuò)題當(dāng)前第20頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)小結(jié)：不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況生物類別核酸核苷酸堿基遺傳物質(zhì)舉例原核生物和真核生物含有DNA和RNA兩種核酸85DNA細(xì)菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌體只含RNA44RNA煙草花葉病毒當(dāng)前第21頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（2014屆高三生物晚練）5.不同生物含有的核酸種類不同，下列各種生物中關(guān)于堿基、核苷酸、五碳糖種類以及遺傳物質(zhì)的描述正確的是()ABCD醋酸菌煙草葉肉細(xì)胞煙草花葉病毒豌豆根毛細(xì)胞堿基5種5種4種8種核苷酸5種8種8種8種五碳糖1種2種2種2種遺傳物質(zhì)DNADNARNADNA小結(jié)：不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況B當(dāng)前第22頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)思考：蛋白質(zhì)和核酸之間的存在什么關(guān)系？當(dāng)前第23頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)(DNA)當(dāng)前第24頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（1）圖乙中rbcs基因表達(dá)的產(chǎn)物是SSU，Cab基因表達(dá)的產(chǎn)物是LHCP。在基因表達(dá)的過程中，圖中的Ⅱ和Ⅳ代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)依次為

。（2）圖乙中Ⅴ是葉綠體中的小型環(huán)狀DNA分子，Ⅴ上的基因表達(dá)的產(chǎn)物是LUS，物質(zhì)Ⅵ具有催化某種高分子物質(zhì)合成的作用，則Ⅵ是

。mRNA和肽鏈RNA聚合酶當(dāng)前第25頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（4）據(jù)圖乙可知，基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的細(xì)胞部位是

，翻譯發(fā)生的細(xì)胞部位是

。（5）據(jù)圖乙可知，合成的LHCP參與光合作用的

反應(yīng)。由SSU和LUS組裝成的Rubisco催化CO2+C5→2C3反應(yīng)的過程，則Rubisco存在于

中。細(xì)胞核（染色體）和葉綠體基質(zhì)（答全才對(duì)）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)（答全才對(duì)）葉綠體基質(zhì)光當(dāng)前第26頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)總結(jié)提升蛋白質(zhì)和核酸之間的關(guān)系當(dāng)前第27頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（1）該圖解體現(xiàn)了中心法則的五個(gè)方面。（2）生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性；根本原因是DNA多樣性（不能說核酸多樣性，因?yàn)楹怂嵊袃煞N）；同一生物不同部位細(xì)胞形態(tài)功能不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)（轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不同）。當(dāng)前第28頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)（2013海南卷）12.甲（ATGG）是一種單鏈DNA片段，乙是該片段的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，丙（A-P~P~P）是轉(zhuǎn)錄過程中的一種底物。下列敘述錯(cuò)誤的是A.甲、乙、丙的組分中均有糖B.甲乙共由6種核苷酸組成C.丙可作為細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)D.乙的水解產(chǎn)物中含有丙當(dāng)前第29頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)【答案】D【解析】甲是單鏈DNA，乙是RNA、丙是ATP，三者都含有核糖，其中DNA中含脫氧核糖，RNA和ATP中含有核糖，A正確；甲為ATGG，含有3種核苷酸，其轉(zhuǎn)錄的RNA為UACC也含有3中核苷酸，因此甲、乙共含有6種核苷酸，B正確；ATP可以通過斷裂遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵，釋放能量供生命活動(dòng)利用，是直接的能源物質(zhì)，C正確；乙的水解產(chǎn)物為3種核苷酸，不含有ATP，D錯(cuò)誤。當(dāng)前第30頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)具有催化功能的RNA――核酶1．核酶的化學(xué)本質(zhì)是核糖核酸（RNA），卻具有酶的催化功能。2．核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子,是生物催化劑。例子：美國(guó)科學(xué)家T.Cech和S.Altman發(fā)現(xiàn)了核酶。最早發(fā)現(xiàn)大腸桿菌RNaseP的蛋白質(zhì)部分除去后，在體外高濃度Mg2+存在下，與留下的RNA部分（MIRNA）具有與全酶相同的催化活性。后來發(fā)現(xiàn)四膜蟲L19RNA在一定條件下能專一地催化寡聚核苷酸底物的切割與連接，具有核糖核酸酶和RNA聚合酶的活性。當(dāng)前第31頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的常用計(jì)算規(guī)律：1個(gè)DNA分子中堿基比例DNA雙鏈中堿基比例當(dāng)前第32頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)重要考點(diǎn)：DNA分子中各種堿基的數(shù)量關(guān)系1、最根本的原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A—T，G—C2、在雙鏈DNA分子中：A=T,G=C；

A+G=A+C=T+C=T+G=50%；

(A+G)/(T+C)=1或(A+C)/(T+G)=1.5、總（A+T）%=

總(G+C)%=4、（A1+T1）/(G1+C1)=a=（A1+G1）/(T1+C1)=b,而（A2+G2）/(T2+C2)=。3、在雙鏈分子中：（A1+T1）=；(G1+C1)=（T2+A2）(C2+G2)（A2+T2）/(G2+C2)1/b6、A1%=T2%、G1%=C2%（A1+T1）%=（A2+T2）%(G1+C1)%=(G2+C2)%當(dāng)前第33頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1、DNA分子的雙鏈在復(fù)制時(shí)解旋，這時(shí)下述哪一對(duì)堿基從氫鍵連接處分開A鳥嘌呤和胸腺嘧啶B鳥嘌呤和尿嘧啶C鳥嘌呤和胞嘧啶D腺嘌呤和尿嘧啶2、根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，且A≠C時(shí)，下列四個(gè)式子中，正確的應(yīng)該是A（A+T）/（G+C）=1B（A+C）/（G+T）≠1C（A+G）/（T+C）=1D（G+C）/（A+T）=1

當(dāng)前第34頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)3、下列 雙鏈DNA分子各種堿基數(shù)量比中，因生物種類不同而有區(qū)別的是A.（A+T）/（G+C）B.（A+G）/（T+C）C.（A+C）/（T+G）D.A/T4、DNA分子中的某一區(qū)段上有300個(gè)脫氧核糖和60個(gè)胞嘧啶，那么該區(qū)段胸腺嘧啶的數(shù)量是A.90B.120C.180D.240

當(dāng)前第35頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)

5、某生物的DNA分子上，假設(shè)其中一條鏈中，

(G+T）/（C+A）=0.8；那么，和它們互補(bǔ)的鏈中相應(yīng)的堿基比例依次為

6、某生物的DNA分子上，假設(shè)一條鏈中，（A+T）/G+C）=1.25。那么，和它互補(bǔ)的鏈中相應(yīng)的堿基比例為

A.

0.8B.1.2C.

1.25D.

1當(dāng)前第36頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)7．某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的34％，其中一條鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的28％，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈上的C占該鏈堿基總數(shù)的比例是：A．33％B．5％C．38％D．35％（A1+T1）%=（A2+T2）%=總（A+T）%；

(G1+C1)%=(G2+C2)%=總(G+C)%。當(dāng)前第37頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)DNA分子的復(fù)制當(dāng)前第38頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1、概念：以

為模板,合成子代DNA的過程2、復(fù)制時(shí)期：3、場(chǎng)所：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體有絲分裂

或減數(shù)分裂的間期4、原則：

原則，即A-T，G-C親本DNA分子間期堿基互補(bǔ)配對(duì)DNA分子的復(fù)制5．條件？復(fù)制特點(diǎn)？復(fù)制方式？邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制當(dāng)前第39頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1．DNA復(fù)制的基本條件是（

）

A．模板，原料，能量和酶

B．模板，溫度，能量和酶

C．模板，原料，溫度和酶

D．模板，原料，溫度和能量2．下列屬于DNA分子復(fù)制能準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行的原因的是

A．堿基之間由氫鍵相連

B．DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)

C．DNA的半保留復(fù)制

D．DNA的邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)3．DNA分子的一條單鏈中（A+G）／（T+C）=0.5，則另一條鏈和整個(gè)分子中上述比例分別等于（

）

A．2和1

B0.5和0.5

C．0.5和1

D．1和1課堂訓(xùn)練當(dāng)前第40頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)6．復(fù)制過程中的等量關(guān)系：

1．一個(gè)雙鏈DNA分子，復(fù)制n次，形成子代DNA分子

個(gè)，含親代DNA母鏈的有

個(gè)，占子代DNA分子總數(shù)的

；子代DNA分子中含脫氧核苷酸鏈

條，其中有

條是親代DNA分子中的母鏈，占總鏈數(shù)的

。2．設(shè)一條DNA分子中有胸腺嘧啶m個(gè)，則該DNA復(fù)制n次后，形成子代DNA分子需游離的胸腺嘧啶為T＝

。2n22/2n2n+122/2n+1(2n-1)m當(dāng)前第41頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)1、一個(gè)DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制后，其中含有原DNA鏈的DNA分子有

A.2個(gè)B.4個(gè)C.8個(gè)D.16個(gè)2、用15N標(biāo)記噬菌體DNA,然后侵染細(xì)菌,設(shè)細(xì)菌破裂后共釋放出16個(gè)噬菌體，①問這些噬菌體中有幾個(gè)不含15N？

A.8B.12C.14D.16

②含15N的鏈占總鏈數(shù)的_______1/16當(dāng)前第42頁(yè)\共有46頁(yè)\編于星期五\1點(diǎn)4．將32P

標(biāo)記的DNA分子放在

31P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含32P

的DNA占總數(shù)是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／25