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1、明考向,第三单元基因的本质与表达,忆教材,研考点,高考随堂体验,课时活页作业,第二讲DNA分子的结构、复制与基因的本质,提能力,一、DNA分子的结构判断正误(1)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()(2)DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。()(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()(4)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，GC。(),不同脱氧核苷酸的差别体现在哪里？提示：碱基的种类不同。,想一想,二、DNA分子的复制填表,有丝分裂,减数第一次分裂,DNA的两条链,脱氧核苷酸,ATP,解旋酶、DNA聚合酶,细胞核,互补,边解旋边复制
2、,半保留,遗传信息,不同生物的DNA复制场所都相同吗？提示：不相同。原核生物，如细菌拟核；真核生物细胞核、线粒体、叶绿体；病毒宿主细胞内。,悟一悟,三、基因是有遗传效应的DNA片段判断正误(1)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()(2)基因是有遗传效应的DNA片段。()(3)不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。()(4)DNA的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。(),1结构层次,巧记DNA的分子结构五(种元素)、四(种碱基或脱氧核苷酸)、三(种物质或小分子)、二(条长链)、一(种双螺旋结构),2空间结构分析,1DNA分子中的有关数量关系(1)DNA分
3、子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。,1下列能正确表示DNA片段的示意图是(),解析：DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案：D,2(2012潍坊质检)关于下图所示DNA分子的叙述，正确的是(),A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(A
4、T)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4,解析：限制酶和DNA连接酶都作用于部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，因为DNA中的碱基只有4种；把该DNA放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。答案：C,2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系,DNA复制中的相关计算DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有如下数量关系：(1)子代DNA分子数为：2n个,(3)消耗的脱氧核苷酸数：若一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷
5、酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m(2n1)个。复制第n次所需该脱氧核苷酸数为m2n1。,特别提醒对真核细胞而言，染色体是基因的主要载体，因为线粒体、叶绿体中也含有基因。无论一个DNA分子复制几次，母链只有两条，含母链的子代DNA分子只有两个。,DNA的复制并非一定准确无误在DNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或改变基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。,3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14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是()A.含有15N
6、的DNA分子占1/8B含有14N的DNA分子占7/8C消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D产生了16个DNA分子,解析：由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40(241)600个。,答案：B,4基因是有遗传效应的DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义()A能控制一种生物性状的表现B能控制一种蛋白质的合成C能决定一种氨基酸的位置D能转录成一种mR
7、NA,解析：基因概念中的“遗传效应”是指控制生物的性状，而基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的；组成蛋白质的氨基酸约有20种，基因不能只决定一种氨基酸的位置，而是决定组成某种蛋白质的所有氨基酸的位置。答案：C,例1右面为核苷酸链结构图，有关叙述不正确的是()A能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB各核苷酸之间是通过化学键连接起来的CDNA连接酶可连接断裂的化学键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；DNA中有A、T、C、G四种碱基，RNA中有A、U、C、G四种碱基；核
8、苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。答案A,(3)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA合成。,例2下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是(),A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8,解析真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、
9、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%(AT)60%，故该基因中(CG)/(AT)32该基因一条核苷酸链中(CG)/(AT)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/231/4。答案B,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
10、制。4实验过程：(见下图)(1)大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl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)。(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。(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
11、实验结果：与预期的相符。,例3(2011北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。,请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过_代培养，且培养液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第_组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_。,(3)分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可判断DNA分子的复制方式不是_复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结
12、果_(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。,若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是_带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。,解析经过一代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两个单链均被15N标记，“轻带”为两个单链均被14N标记，“中带”为一个单链被14N标记，另一个单链被15N标记。,答案(1)多15N/15NH4Cl(2)
13、312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N,高考随堂体验1(2011海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是()ADNA的复制需要消耗能量BRNA分子可作为DNA合成的模板C真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期,解析：真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期；DNA的复制需要消耗能量；可以RNA分子为模板通过逆转录合成DNA分子；真核生物的大部分核酸在细胞核中合成，少数核酸在某些细胞器(如叶绿体、线粒体)中合成。答案：D,2(2011上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在()A两条DNA母链之间BDNA子链与其互补的母
14、链之间C两条DNA子链之间DDNA子链与其非互补母链之间,解析：在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。答案：A,3(2011上海高考改编)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234。下列表述错误的是()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120个C该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC3377D该DNA分子中的碱基排列方式少于4200种,答案：B,4(2010山东高考)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
15、，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：蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，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后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。答案：B,5(2010上海高考)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：根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。答案：C,点击此图进入,课时活页作业,