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1、DNA的结构和DNA的复制DNA分子的结构和复制 教学设计方案1教学重点（1）DNA分子的结构。（2）碱基互补配对原则及其重要性。（3）DNA分子的多样性。（4）DNA复制的过程及特点。2教学难点（1）DNA分子的立体结构特点。（2）DNA分子的复制过程。3教学疑点DNA分子中只能是AT、CG配对吗？能不能AC、GT配对？为什么？4解决方法（1）充分发挥多媒体计算机的独特功能，把DNA的化学组成、立体结构和DNA的复制过程等重、难点学问编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点学问变静为动、变抽象为形象，转化为易于汲取的学问。（2）通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和
2、相识。（3）通过探讨沟通、通过提高学生的识图实力、思维实力，通过协作适当的练习，将学问化难为易。（4）通过单环化合物、双环化合物所占空间及碱基对之间氢键数的稳定性，来说明只能是AT、CG配对。2课时。第一课时（一）引言：我们经过学习，已经知道DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？我们来学习DNA的结构。（二）教学过程1DNA的结构1953年，沃森和克里克提出了闻名的DNA双螺旋模型，为合理地说明遗传物质的各种功能奠定了基础。为了理解DNA的结构，先来学习DNA的化学组成。（1）DNA的化学组成学生阅读教材第78页，看懂图64及银幕上出现的结构
3、平面图，基本单位图。学生回答下列问题：组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？学生回答后，老师点拨：组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它由一个脱氧苷糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。组成DNA的碱基有四种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；有四种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成多脱氧核苷酸链。（2）DNA分子的立体结构出示DNA模型，学生阅书第8页，指着模型进解说过归纳，结构的主要特点是：
4、两条长链按反向平行方式回旋成双螺旋结构（简要说明“反向”，一条链是5535，另一条链是3555，不宜过深）。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键（老师对“氢键”要进行必要的说明）连接成碱基对，且碱基配对有肯定的规律：AT、GC（A肯定与T配对，G肯定与C配对）。可见，DNA一条链上的碱基排列依次确定了，依据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列依次也就确定了（可在黑板上练习一道题以巩固互补配对原则）。老师设问，学生思索后，由老师回答：设问一：碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？这是由于嘌呤
5、碱是双环化合物（画出双环），占有空间大；嘧啶碱是单环化合物（画出单环），占有空间小。而DNA分子的两条链的距离是固定的，只有双环化合物和单环化合物配对才合适。设问二：为什么只能是AT、GC，不能是AC，GT呢？这是由于A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，这样使DNA的结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1。学生训练：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18，那么鸟嘌呤的分子数占（）A9B18C32%D36答案：C（为巩固DNA立体结构的有关学问，加深对DNA分子结构特点的理解，此时应让学生做试验十二、制作DNA双螺旋结构模型，试验的材料及一些基本步骤可在
6、上课前打算好，老师示范，限制好上课的时间）。（3）DNA的特性师生共同活动，学生探讨和老师点拨相结合。稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与Pi交替排列的依次和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DAN分子的稳定性。多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列依次是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有种。事实上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列依次，这种特定的碱基排列依次就构成了DNA分子自身严
7、格的特异性。本节课我们学习了DNA的化学组成，DNA的立体结构和DNA的特性。组成DNA的碱基共有A、T、G、C四种，构成DNA的基本单位也有4种。每个DNA分子由二条多脱氧核苷酸长链反向平行回旋成双螺旋结构，两条链上的碱基根据碱基互补配对原则，即AT、GC，通过氢键连接成碱基对。DNA分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的缘由主要是碱基对的排列依次千变万化，4种脱氧核苷酸排列的特定依次，包括特定的遗传信息。每个DNA分子能够贮存大量的遗传信息。（三）课堂练习1课本10-11页三、四题。2依据碱基互补配对原则，在AG时，双链DNA分子中，下列四个式子中正确的是（）ABCD答案：选B3分析
8、一个DNA分子时，其一条链上那么它的另一条链和整个DNA分子中的比例分别是（）A0.4和0.6B2.5和0.4C0.6和1.0D2.5和1.0答案：D（四）板书设计其次课时（一）引言：通过上节课有关DNA结构的学习，理解DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的，怎样复制呢？（二）教学过程：2DNA的复制（1）复制的概念在细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期，以母细胞DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。（2）“精确”复制的原理DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制供应模板；碱基具有互补配对的实力，能
9、够使复制精确无误。（3）DNA复制的过程学生阅书第10页，看图6-6，银幕上也出现动态的DNA分子复制过程图解，待学生看懂图后，回答如下问题：什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？简述“子链”形成的过程。让学生充分回答上述问题后，老师强调：复制的过程大致可归纳为如下三点：解旋供应精确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以四周环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各
10、自合成与母链互补的一段子链。子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延长，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子2个完全相同的DNA分子。（4）DNA复制的特点讲解并描述：DNA分子是边解旋边复制的，是一种半保留式复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。DNA复制严格遵守碱基互补配对原则精确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。问：DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同？为什么？通过设问，学生回答，进一步让学生理解和巩固DN
11、A复制的全过程。（5）DNA复制的必需条件讲解并描述：DNA复制时必需条件是亲代DNA的两条母链供应精确模板、四种脱氧核苷酸为原料、能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。（6）DNA复制的生物学意义DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以持续。（三）小结：1通过学习DNA的结构和复制，必需驾驭DNA的化学组成、立体结构、碱基互补配对原则以及DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。2目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面（l）DNA分子
12、是亲子鉴定的主要证据之一。（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。（四）课堂练习：1某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对，其中一条链上（A+T）：（C+G）2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）A1200个B400个C600个D1500个2课本第10页复习题一、二。（五）板书设计 DNA的复制第三节DNA的复制1.沃森和克里克在提出了DNA分子双螺旋结构后又提出了DNA自我复制的假说，他们认为，DNA复制时，_解开，_断裂，_为模板。新合成的DNA分子中，保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称为_。2.DNA分子复
13、制过程：DNA分子先解旋，然后以_为模板，在_酶作用下，根据_原则，各自合成与母链互补的一段子链。3.DNA分子复制是在细胞有丝分裂的_期和减数第一次分裂的_期，是随着_的复制来完成的。4.下列哪个不是DNA复制的条件（）ADNA模板和能量B逆转录酶C解旋酶、DNA聚合酶等酶D脱氧核苷酸5.一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链（）A2B4C8D166.以下对于DNA复制叙述有错误的是（）A须要酶、ATP、脱氧核苷酸为原料，亲代DNA供应模板，两条长链完全解开，然后复制B复制时严格遵循碱基互补配对原则C一边解旋一边合成，同时进行D新合成
14、的DNA分子中总是有一条长链来源于亲代DNA分子7.某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到限制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的（）A间期B前期C中期D后期8.科学家将某种细菌在15N的培育基中繁殖了多代后，再接种到14N的培育基上。有关试验的不正确的叙述是（）A本试验可证明DNA是否能以半保留的方式进行复制B在14N培育基上经2次分裂所得后代的DNA，其脱氧核苷酸链中一半含15NCN是合成DNA的基本化学元素D在14N培育基上经2次分裂所得后代的DNA全部含14N9.在DNA复制过程中，保证复制精确无误进行的关键步骤是（）A解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开B游离的脱氧核苷
15、酸与母链碱基互补配对C与模板链配对的游离脱氧核苷酸连接成子链D子链与模板盘绕成双螺旋结构10.一个DNA分子复制完毕后，新形成的DNA子链是（）ADNA母链的片断B与DNA母链之一完全相同C与DNA母链肯定有所改变D与DNA两条母链都相同11.试验室模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是（）酶游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子mRNA相宜的酸碱度相宜的温度tRNAABCD12.DNA分子的双链在复制时解旋，从氢键连接处分开的碱基是（）A鸟嘌呤与尿嘧啶B鸟嘌呤与胞嘧啶C腺嘌呤与尿嘧啶D鸟嘌呤与胸腺嘧啶13.一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培育，复制5次后标记的DNA分子占DNA分
16、子总数的（）A1/10B1/5C1/16D1/2514.依据右图回答：（1）该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的_部位。（2）图1，2，3，4，5分别是_。15.含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参加DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培育基中，后代得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P磷酸的培育基中培育，经第l、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到如图所示，由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若分别表示轻、中、重三种DNA分子的位
17、置，请回答：（1）G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0_，G1_，G2_。（2）G2代在三条带中DNA数的比例是_。（3）图中两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是条带_，条带_。其次节DNA分子的结构和复制 学习目标：1.DNA分子结构的探究历程2DNA分子的主要结构特点3DNA分子的复制过程及特点4米西尔森和斯塔尔证明DNA分子复制方式的试验 教材梳理 一、DNA分子的结构1DNA分子结构的探究历程时期科学家成果20世纪30年头后期瑞典科学家证明DNA是不对称的1951年查哥夫(美)定量分析DNA分子的碱基组成，发觉腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G
18、)的量总是等于胞嘧啶(C)的量1952年富兰克琳(英)确认DNA为螺旋结构，而不是由一条链构成的1953年沃森(美)和克里克(英)提出DNA分子的双螺旋结构模型2.DNA分子的基本组成单位DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，如图所示：(1)组成：磷酸；脱氧核糖；含氮碱基。(2)碱基：A：腺嘌呤；G：鸟嘌呤；C：胞嘧啶；T：胸腺嘧啶。3DNA分子的立体结构(1)整体：由两条脱氧核苷酸链反向平行回旋而成的双螺旋结构。(2)外侧基本骨架：由脱氧核糖和磷酸交替连接构成。(3)内侧碱基对：由两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，是按碱基互补配对原则连接而成的，即A与T配对、G与C配对。4DNA分子的多样性和
19、特异性(1)多样性：碱基对排列依次的千变万化。(2)特异性：特定的碱基对排列依次构成了每一个DNA分子的特异性。二、DNA分子的复制1DNA复制的概念、时期、场所及条件(1)概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。(2)时期：细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期。(3)场所：细胞核(主要)。(4)DNA复制的条件：模板：DNA分子的两条链。原料：游离的四种脱氧核苷酸。能量：由细胞供应。酶：解旋酶和DNA聚合酶等。2过程3特点边解旋边复制；半保留方式复制。4精确复制的缘由和意义(1)缘由DNA分子独特的双螺旋结构为复制供应了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够精确地进行。(2)
20、意义：使遗传信息从亲代传给子代，从而确保了遗传信息的连续性。牛刀小试 一、DNA分子的结构1视察教材P68图48，结合制作模型体验，探讨下列问题：(1)DNA分子中同一条链和两条链中连接相邻两个碱基的结构有何不同？提示：同一条链中连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖磷酸脱氧核糖；两条链中连接相邻两个碱基的结构是氢键。(2)运用碱基互补配对原则分析，在全部的双链DNA分子中，(AG)/(CT)的值相同吗？在DNA分子的一条链中是否存在同样的规律？提示：相同。在双链DNA分子中，由于AT，GC，所以嘌呤数等于嘧啶数，即AGTC，可得(AG)/(TC)1，因此在全部的双链DNA分子中(AG)/(TC)的
21、值相同。在单链DNA分子中不存在同样的规律，因为A与T，G与C不肯定相等。(3)某试验小组同学制作了如下碱基对模型，你认为哪些是正确的，哪些是错误的？提示：所示模型中只有正确，、均不正确。中多了一个氢键，中碱基配对错误，也未遵照“反向平行”的特点；中未遵照“反向平行”特点。2连线二、DNA分子的复制阅读教材P7172，结合图410、411，探究下列问题：(1)DNA复制时有几条模板链？新合成的DNA分子中的两条链全是子链吗？提示：两条模板链(亲代DNA分子解开螺旋的两条链)。不是，而是一条母链和一条子链。(2)DNA复制时，用什么方法识别DNA中哪一条链是母链，哪一条链是子链？DNA复制所形成
22、的子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链随机结合的？提示：同位素标记法。不是，而是亲代DNA链与其相应的子链结合形成的子代DNA分子。(3)若将某一试管中加入缓冲液、ATP、DNA模板和四种脱氧核苷酸，并置于相宜的温度下，能否完成DNA复制？分析缘由。提示：不能。复制条件不完全，缺少解旋酶、DNA聚合酶。(4)若1个DNA分子含有m个腺嘌呤，则复制n次须要多少游离的腺嘌呤脱氧核苷酸？提示：需(2n1)m个。因为1个DNA分子复制n次，共形成2n个DNA分子，其中有两条脱氧核苷酸链为母链，不须要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。(5)DNA分子复制具有精确性，那么在任何状况下，DNA分子复制产生的
23、子代DNA分子与亲代DNA分子都完全相同吗？提示：不肯定。DNA分子复制时，受到各种因素的干扰，碱基序列可能会发生变更，从而使后代DNA分子与亲代DNA分子碱基序列不同，导致遗传信息发生变更。重难突破 一、DNA分子的结构层次1DNA分子结构中的“五、四、三、二、一”：“五”DNA分子的基本组成元素有5种(C、H、O、N、P)。“四”DNA分子的基本组成单位为“四种”脱氧核苷酸。“三”每种单位均由三分子物质(1分子磷酸、1分子脱氧核糖及1分子含氮碱基)构成。“二”两条脱氧核苷酸长链。“一”一种规则的双螺旋结构。 2DNA分子结构层次图示二、DNA分子中的碱基计算规律1碱基互补配对原则2碱基间的
24、数量关系项目双链DNA1链2链规律A、T、G、C关系AT，GCA1T2，G1C2，T1A2，C1G2双链DNA中，A总等于T，G总等于C，且1链上的A等于2链上的T,1链上的G等于2链上的C非互补碱基和之比，即AGTC或GTAC1m1/mDNA双链中非互补碱基之和总相等，两链间非互补碱基和之比互为倒数互补碱基和之比，即ATGC或GCATnnn在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等某种碱基的比例(x为A、T、G、C中某种碱基的百分含量)12(x1x2)x1x2某碱基占双链DNA碱基总数的百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半3.碱基比例与DNA分子的共性和特异性(1)共性：ATTA
25、1；GCCG1；ACTGAGTC1(2)特异性：ATGC的比值是多样的，是DNA分子多样性和特异性的主要表现。特殊提示(1)在DNA单链中，A与T、G与C也可能相等。(2)(AT)/(GC)的比值能体现DNA分子的特异性，不同的DNA分子中该值可能相同。三、DNA分子复制过程中相关计算1DNA分子数、DNA链数及所占比例的计算2.脱氧核苷酸链数的计算(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸总链数2n1条；(2)亲代脱氧核苷酸链数2条；(3)新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。3.所需脱氧核苷酸数的计算若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：(1)经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n
26、1)个。(2)第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m2n1个。4与染色体、细胞数目相关的计算探讨DNA分子的半保留复制时，常涉及计算后代带放射性标记的DNA、染色体或细胞所占比例的问题，此时要留意：(1)一个DNA分子含两条DNA链，只要有一条DNA链带标记该DNA分子便带标记。(2)每条染色体含一个或两个DNA分子，只要有一条DNA链带标记，该染色体便带标记。(3)每个细胞含多条染色体，每条染色体的状况是一样的，只需分析一条染色体(减数分裂时只需分析一对同源染色体)即可。试验探究DNA复制方式的探究1方法放射性同位素标记法和密度梯度离心技术。2原理含15N的双链DNA密度最大，含14N的双
27、链DNA密度最小，一条链含14N和一条链含15N的双链DNA分子密度中等。3过程(1)用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。(2)将被标记的大肠杆菌转入以含14N物质为唯一氮源的培育液中培育。(3)分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分别出来，进行密度梯度超速离心和分析。4结果图示5结论：DNA的复制方式为半保留复制。 考向聚焦 例1下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是()ADNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链回旋而成的规则的双螺旋结构，其基本骨架由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基交替排列而成B整个DNA分子中，嘌呤数目等于嘧啶数目，所以每条DNA单链中AT
28、、GCC与DNA分子中的碱基G干脆相连的是脱氧核糖和碱基CD每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连 解析DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列构成的基本骨架，碱基排列在内侧。若DNA分子的一条链上是碱基A，则另一条链上与之配对的肯定是碱基T；一条链上是碱基G，则另一条链上与之配对的肯定是碱基C，反之亦然。所以，在双链DNA分子中AT、GC，但在单链中，碱基A的数目不肯定等于碱基T的数目，碱基G的数目也不肯定等于碱基C的数目。在一个脱氧核苷酸中，碱基G与脱氧核糖干脆相连，两链之间碱基G与碱基C互补配对。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连，但除了游离的脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧
29、核糖均与两个磷酸相连。 答案C例2(福建高考)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相像，能参加DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延长终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延长接着。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()A2种B3种C4种D5种解析依据碱基互补配对原则，单链模板链中A与胸腺嘧啶配对。单链模板链中含有4个“A”，其中每个“A”均可能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对，当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱
30、氧核苷酸配对会有4种不同长度的子链；若单链模板链上的“A”只与脱氧核苷酸结合，形成1种子链，所以最多会产生5种子链。答案D例3科学家以大肠杆菌为试验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探究试验，试验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培育液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培育产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性
31、标记的大肠杆菌B，必需经过_代培育，且培育液中的_是唯一氮源。(2)综合分析本试验的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)分析探讨：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自_，据此可推断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，其结果_(选填“能”或“不能”)推断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代接着培育，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射性强度发生改变的是_带。若某次试验的结果中，子代DNA的“中带”比以往试验结果的“中带”略
32、宽，可能的缘由是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_。解析经过一代培育后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对全部的DNA分子全部标记，要进行多代培育；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的试验中，“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)312半保留复制(3)B半保留不能没有改变轻15N 课堂归纳 ?网络构建 填充：双螺旋反向平行交替连接互补配对边解旋边复制半保留复制解旋合成子链?关键语句1DNA分子由两条脱氧核苷酸链构成，两链按反向平行方式回旋成规则的双螺旋
33、结构，其脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排在内侧。2DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，其中A肯定与T配对，G肯定与C配对，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。3组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但碱基对的排列依次却是千变万化的，含n个碱基对的DNA分子，可形成4n种排列依次，这些排列依次即代表遗传信息。4DNA分子碱基对排列依次的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列依次又构成了每一个DNA分子的特异性。5DNA复制发生于细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期。6DNA分子复制是半保留复制，DNA分子独特的双螺旋结构为复制供应了精确的模板，通过碱基互
34、补配对原则保证了复制能精确地进行。7DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传给子代，从而确保了遗传信息的连续性。学问点一、DNA的结构及相关计算1如图为核苷酸链结构图，下列叙述不正确的是()A能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB图中每个五碳糖都只有1个碱基与之干脆相连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：选A核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成，即图中的a，b中磷酸的连接位置不正确，A错误；由题图可知，每个五碳糖都只有1个碱基与之干脆相连，B正确；核苷酸之间通过磷酸二酯键即图中相连形成核苷酸链，C正确；脱氧核苷酸依据碱基不同
35、分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是胸腺嘧啶T，D正确。2从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A26%B24%C14%D11%解析：选A由题中条件可知CG在整个DNA分子中占有的比例为46%，因为CG在整个DNA分子中占有的比例等于它在DNA某一条链中占有的比例，则在H链上CG46%。又因为在H链上腺嘌呤占28%，则胸腺嘧啶(T)占的
36、比例为26%，据碱基互补配对原则，H链上胸腺嘧啶等于其互补链中腺嘌呤的数目或比例，则另一条链中腺嘌呤占该链碱基数的26%。学问点二、DNA的复制及相关计算3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起先的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程须要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：选A图中DNA分子的复制是从多个起点起先的，但并不是同时起先的。图中DNA分子的复制是边解旋(需解旋酶)边双向复制的。4一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P
37、的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程须要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13解析：选B该DNA分子中AT碱基对的数目为5000220%2000个，GC碱基对的数目为500020003000个，则该DNA分子中含有的氢键数目为20002300031.3104个；该复制过程须要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(231)300021000个；子代中含32P的单链与含31P的单链之比为2(2322)17；子代中含32P与只含31P的DNA分
38、子数之比为2(232)13。5据图回答问题：(1)该图表示的生理过程是_，该过程主要发生在细胞的_(填部位名称)。(2)图中的1、2、3、4、5分别表示_(填碱基名称，用字母表示)。(3)假如经过科学家的测定，链上的一段碱基序列(M)中的ATCG为2113，能不能说明科学家的测定是错误的？_，缘由是_。(4)假如以(3)中的链的M为模板，复制出的链的碱基比例应当是_。解析：DNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对，所以DNA分子中AT，GC。DNA复制是半保留复制，即以DNA的两条母链为模板，依据碱基互补配对原则进行碱基互补配对，所以形成的DNA
39、子链必定与DNA中的一条母链完全相同，新形成的两个DNA分子，与亲代DNA分子完全相同。答案：(1)DNA复制细胞核(2)A、T、C、C、T(3)不能在单链中不肯定存在AT、GC(4)TAGC2113(时间：25分钟；满分：50分)一、选择题(每小题2分，共20分)1下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是()A沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA分子以4种脱氧核苷酸(碱基为A、T、G、C)为单位连接而成的长链的基础上B威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈螺旋结构C沃森和克里克曾尝试构建了多种模型，但都不科学D沃森和克里克
40、最终受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量的启发，构建出了科学的模型解析：选B沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型，后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型，并且同种碱基配对。最终提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。2下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是()A每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸B每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数D双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就肯定会同时含有40个鸟嘌呤解析：选B脱氧核苷酸分子的连接方式应为。在双链的DNA分子内部，碱基之间通过氢
41、键连接形成碱基对，对一个碱基来说，一侧连接着一个脱氧核糖，另一侧通过氢键和另一个碱基相连。3在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的()A21%,12%B30%,24%C34%,12%D58%,30%解析：选C解这类题目，最好先画出DNA分子的两条链及碱基符号，并标出已知碱基的含量，这样比较直观，更易找到解题方法。然后利用DNA分子的碱基互补配对原则，由整个DNA分子中AT42%，可得出A1T1即对应单链碱基总数的百分比也为42%，则C1G158%。由一条链中
42、C124%，C1G158%，得出对应另一条单链中C234%，由一条链中A1T142%，A112%，得出对应另一条单链T212%。 4(上海高考)在DNA分子模型搭建试验中，假如用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型()A粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相像C粗细不同，因为嘌呤环不肯定与嘧啶环互补D粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析：选AA和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是AT，GC，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，则D
43、NA的粗细相同。5如图为DNA分子结构示意图，相关叙述正确的是()a和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键，其形成遵循碱基互补配对原则dDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息e占的比例越大，DNA分子越不稳定f依次代表A、G、C、TAbcdfBcdfCabcfDbce解析：选BDNA分子是反向平行的双螺旋结构，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了DNA的基本骨架；中的及下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸；碱基互补配对，配对碱基之间通过氢键相连；DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息；G与C之间形成3条氢键，G与C含量越多，DNA分子越稳定；依据
44、碱基互补配对原则，依次代表A、G、C、T。6下列有关DNA复制的说法中，正确的是()ADNA复制时只有一条链可以作为模板BDNA复制所须要的原料是4种脱氧核苷酸CDNA复制的场所只有细胞核DDNA复制的时间只能是有丝分裂间期解析：选BDNA复制时，两条链都可以作为模板，真核生物DNA复制的场所可以是细胞核，也可以是线粒体和叶绿体，在细菌体内还可以是拟核。DNA复制时须要的原料是4种脱氧核苷酸。7把培育在含轻氮(14N)环境中的一个细菌，转移到含重氮(15N)环境中，培育相当于繁殖一代的时间，然后全部放回原环境中培育相当于连续繁殖两代的时间后，细菌DNA组成分析表明()A3/4轻氮型、1/4中间
45、型B1/4轻氮型、3/4中间型C1/2轻氮型、1/2中间型D3/4重氮型、1/4中间型解析：选A轻氮(14N)环境中的一个细菌转移到重氮(15N)环境中培育相当于繁殖一代的时间后，DNA分子全为15N/14N，再返回轻氮(14N)环境中培育繁殖，产生8个DNA分子，3/4轻氮型、1/4中间型。8.如图表示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，下列各项中正确的是()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链中同项比值相同Da链中(AT)/(GC)的比值与d链中同项比值不同解析：选Ca、d两条母链碱基互补，a、b两条链碱基互
46、补，c、d两条链碱基互补，可推出a和c碱基序列相同，b和c碱基序列互补；两条互补链中的(AT)/(GC)相同。9(山东高考)某探讨小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，依据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()解析：选CDNA分子中(AC)/(TG)应始终等于1；一条单链中(AC)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为倒数，一条单链中(AC)/(TG)0.5时，互补链中(AC)/(TG)2；一条单链中(AT)/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及DNA分子中(AT)/(GC)都相等。10某DNA分子中含有1000个碱基对(被32P标记)，其中有胸腺嘧啶400个。若将该DNA分子放在只含被31P标记的脱氧核苷酸的培育液