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1、 DNA分子的结构、复制以及基因的本质 考纲要求： 1.DNA分子结构的主要特点()2.DNA分子的复制()3.基因的概念() 复习要求： 1.读教材，基础知识背诵2DNA分子的结构、复制以及基因的本质知识理解 3规律总结并运用于解题 4课后勤练巩固基础自查一 DNA双螺旋结构模型的构建1953年 沃森 克里克二 DNA的分子结构1. DNA的化学组成(1)DNA组成元素：_五种元素(2) DNA三种成分：_、_、_(3)DNA分子的基本单位：_(4)四种碱基： 。(5)DNA平面结构：由4种脱氧核苷酸聚合而成的 。并进一步构成DNA平面结构。2. DNA的空间结构：双螺旋结构模型(1)由两条
2、反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。(2)磷酸和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。(3)碱基对排列在 ，遵循碱基互补配对原则：A和T配对、G与C配对。3. DNA分子特性：(1) 性，n个碱基对构成的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2) 性，如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3) 性，如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对构成方式不变等。三、DNA复制1概念：指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。2发生时期： 和 。3场所：主要发生在 中，还有线粒体、叶绿体以及原核生物的拟核、质粒上。4条件：模板： ；原料：游离的 ；能量： ；酶：等。5. 过程？见教材
3、p546结果：形成两个完全相同的DNA分子。7特点：、边解旋边复制、多点解旋和复制8.精确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构为复制提供 碱基互补配对能力保证复制 的进行。9. 意义：遗传： 变异： 四、基因是有遗传效应的DNA片段1基因的实质：基因是有的DNA片段。2基因与DNA的关系：一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数 DNA分子的碱基总数。3基因与遗传信息：基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的 称为遗传信息；DNA分子能够储存足够量的。4基因与性状的关系：基因是控制 的基本单位。5基因与染色体的关系：基因在染色体上呈 排列。6生物
4、多样性和特异性的物质基础： 分子的多样性和特异性。答案: 二 、1. (1)C、H、O、N、P(2)磷酸、碱基、脱氧核糖 (3)脱氧核苷酸 (4)A、G、C、T(5)脱氧核苷酸链 2. (2) 脱氧核糖(3) 内侧 3. (1) 多样(2) 特异(3) 稳定三、2有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期3细胞核4两条母链；脱氧核苷酸；ATP；解旋酶、DNA聚合酶等。5. 过程？见教材p54 。7半保留复制8.精确模板准确无误地进行9. 使遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。四、1遗传效应2小于3排列顺序；遗
5、传信息4生物性状5线性6DNA高频考点突破考点一 DNA的结构一DNA结构的形成分析图: 1、每个DNA片段中，游离的磷酸基团数？2、 磷酸、碱基、脱氧核糖之间的数量关系？命名？3、结构中的化学键(1)氢键：形成？断裂？ (2)磷酸二酯键：形成？断裂？4.结构特点： 5.水解产物：初步水解产物？彻底水解产物？6氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n3n,若已知A有m个，则氢键数为3n-m。例1、有关DNA分子结构的叙述，正确的是 A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接C. 碱基与磷酸基相连接 D. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架例2、从分子
6、水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是 A碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性B碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子基因的特异性C一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41 000种D人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种练1、关于DNA分子结构的叙述不正确的是()A每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B一个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶
7、二由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类1、若有U无T，则该核酸为。2、若有T无U，且AT，GC，则该核酸一般为 DNA。3、若有T无U，且AT，GC，则该核酸为DNA。三DNA分子中碱基互补配对的相关计算1、DNA分子中，互补碱基 ，即AT，CG，且嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。2、DNA分子中，任意两不互补的碱基之和恒等，即(AG)(TC)(AC)(TG)；并且任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50%，即(AC)%(TG)%50%。3、DNA分子中，任意两个不互补碱基之和的比值：一条链与互补链互为倒数，双链中为1。即： 4、DNA分子中，任意两个互补碱基之和的比值：一条链与互补链以及双链中皆
8、相等。即：5、不同生物的DNA分子中其互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。6、一般情况下，ATGC，(AT)/(GC)(GC)/(TA)1。例3、已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 ()A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%练2、测得某细胞器核酸分子（注：DNA分子一定为双链）中碱基A、T、G、C、U依次分别为40%、20%、10%、10%、20%，则RNA中的U可能占RNA中碱基总
9、量的40%？考点二 DNA的复制1有关DNA复制的几个问题(1)复制的场所：主要场所是 ，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。(2)外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。(3)复制方式： 。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)。(4)过程特点：；多点解旋和复制。(5)DNA复制的准确性一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因：DNA具有独特的结构，能为复制提供精确的模板；通过 ，保证了复制能够准确地进行。在特殊情况下，在外界因
10、素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发。2DNA复制与细胞分裂的模型构建这样来看，最后形成的4个子细胞有 种情况：例4蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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练3、用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条
11、和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A第一次 B第二次 C第三次 D第四次思考：上题玉米体细胞第一次、第二次、第三次、第四次-第n次分裂结束后含32P标记的染色体数是2条的细胞数最多各是多少？3DNA分子复制方式的有关计算DNA分子复制为半保留复制，若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下： (1)子代DNA分子数： 个无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是 个。含14N的DNA分子有个，只含14N的有 个，做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数： 条无论复制多少次，含15N的链始终是 条。做题时应
12、看准是“DNA分子数”还是链数。含14N的链数是 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，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为个。若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为个。例5、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四次。其结果不可能是 A.含有15N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分子练4、在一个密闭的容器里，用含有同位素13C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后加入普通的含12C的脱氧核苷酸，经n次
13、复制后，所得DNA分子中含12C的脱氧核苷酸链数与含13C的脱氧核苷酸链数之比是 A.2n1 B.(2n-2)n C.(2n-1)1 D.(2n-2)2 考点三 探究DNA的复制方式1理论归纳：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。2实验材料：大肠杆菌。3实验方法：放射性技术和技术。4实验假设：DNA以 的方式复制。5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(
14、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6实验预期：离心后应出现3条DNA带。(见上图)(1) (密度最大)：15N标记的亲代双链DNA(15N /15N)。(2) (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)。7实验结果：与预期的相符。(见上图)(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离心全部中带(14N /15N)。(3)繁殖两代后取出提取DNA离心1/2轻带、1/
15、2中带。8实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。例6、某校一个生物活动小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探究，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。(1)实验步骤：第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N14N；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N15N 。用某种离心方法分离得到的结果如上图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代()，请分析：如果DNA位于_
16、带位置，则是全保留复制；如果DNA位于_带位置，则是半保留复制。第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代()，请分析：如果DNA位于_带位置，则是全保留复制；如果DNA位于_带位置，则是半保留复制。练5、DNA的复制方式，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(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤：a在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N DNA(对照)。b在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N DNA(亲代)。c
17、将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照(14N /14N)相比，子代能分辨出两条DNA带：一条_带和一条_带，则可以排除_。(2)如果子代只有一条中密度带，则可以排除_，但不能肯定是_。(3)如果子代只有一条中密度带，再继续做子代DNA密度鉴定：若子代可以分出_和_，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代不能分出_密度两条带，则排除_，同时确定为_。考点四 染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系1、 基因与脱氧核苷酸 ？2、 基因与DNA ？3、 基因
18、与染色体 ？4、 基因与生物性状？5、 DNA与染色体 ？6、四者之间的数量关系？ 7、四者之间的层次关系 ？例7、有人取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如右下图。下列有关图示的分析正确的是 （ ）A在基因18中，控制核糖体蛋白质合成的基因最有可能是基因5B若基因18中有一个是控制细胞呼吸酶的基因，则最可能是基因7C功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7D细胞分化使不同细胞中RNA完全不同，导致 细胞的形态和功能各不相同练6、下列有关基因的叙述，正确的是()自然选择使基因发生定向变异某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同A BC只有 D只有- 7 -