高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6單元 第17講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)課件 (2).ppt

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第六單元 基因的本質(zhì)與表達(dá),第十七講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì),,1．DNA分子兩條鏈按反相平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 2．科學(xué)家運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)，采用假說(shuō)－演繹法，證實(shí)了DNA以半保留方式復(fù)制。 3. DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。 4. DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制的特點(diǎn)，主要發(fā)生在細(xì)胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。 5．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其主要載體是染色體，線粒體和葉綠體中也存在基因。,[基礎(chǔ)回扣] 一、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1．DNA分子的組成 (1)組成元素：C、H、O、 、___ (2)基本單位 ① ；② ；③ ；④ 。,N,P,磷酸,脫氧核糖,含氮堿基,脫氧核苷酸,,(3)種類：根據(jù)含氮堿基不同，脫氧核苷酸有 種，分別為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、 脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸。 2．平面結(jié)構(gòu) 由4種脫氧核苷酸聚合而成的脫氧核苷酸鏈。,胸腺嘧啶,4,3．空間結(jié)構(gòu)：規(guī)則的 結(jié)構(gòu)。 (1)由兩條脫氧核苷酸鏈盤旋而成。 (2)磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。 (3)堿基對(duì)排列在內(nèi)側(cè)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A和T配對(duì)、G與C配對(duì)。 [解惑] 不同脫氧核苷酸的差別體現(xiàn)在堿基的種類不同。,雙螺旋,[優(yōu)化落實(shí)] 考查一 DNA分子的結(jié)構(gòu) 1．[判一判] (1)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，運(yùn)用了構(gòu)建物理模型的方法( ) (2)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(duì)穩(wěn)定( ) (3)DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)( ),√,√,×,(4)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的( ) (5)兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)( ) (6)DNA上堿基對(duì)的形成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A＝U，G＝C( ),√,√,×,二、DNA分子的復(fù)制 1．概念：指以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。 2．時(shí)間： 分裂的間期和 分裂前間期。 3．場(chǎng)所：主要發(fā)生在 中，在線粒體、葉綠體中也能發(fā)生。,有絲,減數(shù)第一次,細(xì)胞核,4．條件：模板、原料、 、 。 5．特點(diǎn)：① ② 復(fù)制。 6．意義：確保了親子代之間 的連續(xù)性。 [解惑] 不同生物的DNA復(fù)制場(chǎng)所不都相同。原核生物，如細(xì)菌——擬核；真核生物——細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；病毒——宿主細(xì)胞內(nèi)。,酶,能量,邊解旋邊復(fù)制,半保留,遺傳信息,考查二 DNA分子的復(fù)制 2. [判一判] (1)DNA初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和堿基( ) (2)DNA復(fù)制的場(chǎng)所不只是細(xì)胞核( ) (3)DNA雙螺旋全部解鏈后，開(kāi)始DNA復(fù)制( ) (4)單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接成子鏈，并且2條子鏈形成子代DNA分子( ),√,√,×,×,(5)DNA的復(fù)制有可能出現(xiàn)“差錯(cuò)”( ) (6)DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過(guò)程( ) (7)DNA復(fù)制需要消耗能量( ),√,×,√,3．下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ),A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始的 B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C．真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶 D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 解析 從圖中可以看出有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但由于復(fù)制環(huán)的大小不同，所以復(fù)制起始的時(shí)間有先有后。DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，真核生物DNA分子復(fù)制過(guò)程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。這種半保留復(fù)制的模式不僅保持前后代的穩(wěn)定性，每次復(fù)制都可產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，提高了效率。 答案 A,三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,1．由圖①可知基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈 ______排列，構(gòu)成基因的堿基數(shù) DNA分子的堿基總數(shù)。 2．將字母填入圖②中相應(yīng)橫線上：a.染色體、b.DNA、c.基因、d.脫氧核苷酸。 3．基因的本質(zhì)：具有 的 片段。 4．生物多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)： 分子的多樣性和特異性。 5．基因與性狀的關(guān)系： 是控制生物性狀的基本單位。 [解惑] 基因是遺傳的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，其主要載體是染色體。線粒體和葉綠體中也存在基因。,線性,小于,遺傳效應(yīng),DNA,DNA,基因,考查三 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 4．[判一判] (1)構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等( ) (2)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段( ) (3)不同DNA分子攜帶遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同( ) (4)DNA的多樣性主要取決于堿基排列順序的多樣性( ),×,√,√,√,(5)有遺傳效應(yīng)的片段只有DNA片段( ) (6)某DNA片段中有100個(gè)脫氧核苷酸，則可能的排列順序?yàn)?100種( ) (7)構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等( ) (8)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同( ),×,×,×,×,考點(diǎn)一 DNA分子的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計(jì)算 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 1.空間結(jié)構(gòu),,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 DNA水解產(chǎn)物：初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 易錯(cuò)點(diǎn)2 氫鍵數(shù)目計(jì)算：若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n；若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3n－m。 易錯(cuò)點(diǎn)3 不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性。 易錯(cuò)點(diǎn)4 若已知A占雙鏈的比例＝c%，則A1單鏈的比例無(wú)法確定，但最大值可求出為2c%，最小值為0。,[演練提升] 1．(2015·合肥模擬)如圖為核苷酸鏈結(jié)構(gòu)圖，有關(guān)敘述不正確的是( ),,A．能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中的a和b B．各核苷酸之間是通過(guò)化學(xué)鍵③連接起來(lái)的 C．DNA連接酶可連接斷裂的化學(xué)鍵③ D．若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T,解析 核苷酸是核酸的基本組成單位，每個(gè)核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮堿基組成；DNA中有A、T、C、G四種堿基，RNA中有A、U、C、G四種堿基；核苷酸分子通過(guò)磷酸二酯鍵連接組成核苷酸鏈。 答案 A,2. 經(jīng)過(guò)對(duì)某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷( ) A．此生物體內(nèi)的核酸一定是DNA B．該生物一定不含DNA而只含RNA C．若此生物只含DNA，則一定是單鏈的 D．若此生物含DNA，則一定是雙鏈的 解析 因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時(shí)含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。 答案 C,核酸種類的判斷方法 (1)DNA和RNA的判斷：含有堿基T或脫氧核糖?DNA；含有堿基U或核糖?RNA (2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷：若：A＝T，G＝C或A＋G＝T＋C?雙鏈DNA；若：嘌呤≠嘧啶?單鏈DNA (3)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進(jìn)行RNA的合成。,【解題技巧】,2．DNA復(fù)制的過(guò)程,,3．DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有如下數(shù)量關(guān)系： (1)子代DNA分子數(shù)為：2n個(gè) ①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為：2個(gè) ②不含有親代鏈的DNA分子數(shù)為(2n－2)個(gè),4．染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系,,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 對(duì)真核細(xì)胞而言，染色體是基因的主要載體，因?yàn)榫€粒體、葉綠體中也含有基因。 易錯(cuò)點(diǎn)2 無(wú)論一個(gè)DNA分子復(fù)制幾次，母鏈只有兩條，含母鏈的子代DNA分子只有兩個(gè)。 易錯(cuò)點(diǎn)3 DNA的復(fù)制并非一定準(zhǔn)確無(wú)誤。在DNA復(fù)制過(guò)程中，脫氧核苷酸序列具有相對(duì)穩(wěn)定性，但也可能發(fā)生差錯(cuò)，即發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變——基因突變。這種穩(wěn)定性與可變性的統(tǒng)一，是生物遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)和根本原因。,[演練提升] 3．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制四次。其結(jié)果不可能是( ) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) D．產(chǎn)生了16個(gè)DNA分子,解析 由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，經(jīng)過(guò)四次復(fù)制形成16個(gè)DNA分子，有2個(gè)DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個(gè)DNA分子兩條鏈全部含有14N，該DNA分子中含有胞嘧啶60個(gè)，由此計(jì)算出含有鳥(niǎo)嘌呤60個(gè)，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個(gè)，復(fù)制四次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為40×(24－1)＝600個(gè)。 答案 B,4．(2015·山東四市聯(lián)考)下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說(shuō)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 D．一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子,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(cuò)誤；多個(gè)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(gè)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(méi)有復(fù)制的每條染色體含有1個(gè)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(gè)DNA分子，故D正確。 答案 A,5. (2015·綿陽(yáng)檢測(cè))用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂完成后每個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)是( ) A．0條 B．20條 C．大于0小于20條 D．以上都有可能,解析 第一次細(xì)胞分裂完成后形成的細(xì)胞中，DNA雙鏈均是一條鏈含有32P，另一條鏈不含32P，第二次細(xì)胞分裂的間期，染色體復(fù)制后每條染色體上都是一條染色單體含32P，一條染色單體不含32P，有絲分裂后期，姐妹染色單體分離，如果含32P的20條染色體同時(shí)移向細(xì)胞的一極，不含32P的20條染色體同時(shí)移向細(xì)胞的另一極，則產(chǎn)生的子細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是20條和0條，如果移向細(xì)胞兩極的20條染色體中既有含32P的，也有不含32P的，則形成的子細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)大于0小于20條。 答案 D,利用圖示法理解細(xì)胞分裂與DNA復(fù)制相結(jié)合的知識(shí)。,【解題技巧】,,,實(shí)驗(yàn)十六 探究DNA的復(fù)制方式 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 關(guān)于DNA復(fù)制方式的探究，充分體現(xiàn)了假說(shuō)－演繹法，即在克里克假說(shuō)的基礎(chǔ)上，通過(guò)演繹推理，最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)材料為大腸桿菌，實(shí)驗(yàn)方法是利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)將DNA母鏈與子代DNA分開(kāi)，利用密度梯度離心技術(shù)將重量不同的DNA分子分開(kāi)。,探究過(guò)程： 1．提出假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。,,2．演繹推理：子代DNA可能的情況及如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種現(xiàn)象,,,3．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：(見(jiàn)下圖) (1)大腸桿菌在含15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖n代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記15N。 (2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 (3)在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA(間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。 (4)將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。,[演練提升] 6．下圖表示DNA復(fù)制的過(guò)程，結(jié)合圖示判斷，下列有關(guān)敘述不正確的是( ),,A．DNA復(fù)制過(guò)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(kāi) B．DNA分子的復(fù)制具有雙向復(fù)制的特點(diǎn)，生成的兩條子鏈的方向相反 C．從圖示可知，DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，縮短了復(fù)制所需的時(shí)間 D．DNA分子的復(fù)制需要DNA聚合酶將單個(gè)脫氧核苷酸連接成DNA片段 解析 從圖示中不能獲得DNA分子具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)。 答案 C,7．DNA的復(fù)制方式，可以通過(guò)設(shè)想來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明DNA的復(fù)制方式。,,實(shí)驗(yàn)步驟： a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N－DNA(對(duì)照)。 b．在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分 子均為15N－DNA(親代)。 c．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。,實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)： (1)如果與對(duì)照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________。 (2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是________。 (3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出_______和_______，則可以排除分散復(fù)制，同時(shí)肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出_______密度兩條帶，則排除_______，同時(shí)確定為_(kāi)_______。,解析 從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個(gè)DNA分子，一個(gè)是原來(lái)的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個(gè)是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個(gè)子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子代片段間隔連接而成的。,答案 (1)輕(14N/14N) 重(15N/15N) 半保留復(fù)制和分散復(fù)制 (2)全保留復(fù)制 半保留復(fù)制或分散復(fù)制 (3)一條中密度帶 一條輕密度帶 中、輕 半保留復(fù)制 分散復(fù)制,考向一 DNA分子的結(jié)構(gòu)(5年10考) 典例1 (2015·諸城檢測(cè))下圖是某DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答。,,(1)寫出下列圖中序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)的中文名稱：①________，⑦_(dá)_______，⑧________，⑨________。 (2)圖中DNA片段中堿基對(duì)有________對(duì)，該DNA分子應(yīng)有________個(gè)游離的磷酸基。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈方向________，從堿基關(guān)系看，兩條單鏈________。,(4)如果將14N標(biāo)記的細(xì)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________(填圖中序號(hào))中可測(cè)到15N。若細(xì)胞在該培養(yǎng)液中分裂四次，該DNA分子也復(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_(kāi)_______。 (5)若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為_(kāi)_______個(gè)。,思路點(diǎn)撥 DNA的基本組成單位為脫氧核苷酸，一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成；DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，經(jīng)n次復(fù)制后含母鏈的DNA分子為兩條。,解析 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鳥(niǎo)嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基團(tuán)，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脫氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，,易錯(cuò)辨析 DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，DNA聚合酶只能沿3'延伸DNA鏈，因此DNA復(fù)制是有方向的。,考向二 DNA復(fù)制(5年8考) 典例2 如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過(guò)程(圖乙)，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：,,(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由________和________(填序號(hào))交替排列構(gòu)成，④為_(kāi)_______。 (2)圖乙為_(kāi)_______過(guò)程，發(fā)生的場(chǎng)所為_(kāi)_______，發(fā)生的時(shí)期為_(kāi)_______。從圖示可看出，該過(guò)程是從________起點(diǎn)開(kāi)始復(fù)制的，從而________復(fù)制速率；圖中所示的酶為_(kāi)_______酶，作用于圖甲中的________(填序號(hào))。 (3)5－BrU(5－溴尿嘧啶)既可以與A配對(duì)，又可以與C配對(duì)。將一個(gè)正常的具有分裂能力的細(xì)胞，接種到含有A、G、C、T、5－BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，至少需要經(jīng)過(guò)________次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從T－A到C－G的替換。,思路點(diǎn)撥 DNA復(fù)制的條件：(1)模板：DNA雙鏈 (2)原料：脫氧核苷酸 (3)能量：ATP (4)酶：解旋酶、DNA聚合酶；解旋酶作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開(kāi)；DNA聚合酶使脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，連接形成DNA單鏈。,解析 (1)在DNA的結(jié)構(gòu)中，磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成DNA的基本骨架，①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，三者構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)圖乙為DNA的復(fù)制過(guò)程，主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，在線粒體和葉綠體中也存在該過(guò)程，其發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期；從圖中可以看出，DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的，且從多個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始，這種復(fù)制方式提高了復(fù)制的速率；圖中的酶為DNA解旋酶，作用于氫鍵，即圖甲中的⑨。(3)用B表示5－溴尿嘧啶，過(guò)程如下：,,答案 (1)① ② 胞嘧啶脫氧核苷酸 (2)DNA復(fù)制 細(xì)胞核、線粒體和葉綠體 有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 多個(gè) 提高 DNA解旋 ⑨ (3)3,易錯(cuò)辨析 DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制、邊復(fù)制邊解旋、多起點(diǎn)復(fù)制；在一個(gè)細(xì)胞周期中DNA只復(fù)制一次，因此在一個(gè)細(xì)胞周期中DNA每個(gè)復(fù)制起點(diǎn)只起始一次；轉(zhuǎn)錄過(guò)程為合成mRNA，翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)，在一個(gè)細(xì)胞周期中可能多次起始，產(chǎn)生多條mRNA，來(lái)翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。,考向三 DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算(5年6考) 典例3 (2014·山東卷， 5)某研究小組測(cè)定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是( ),思路點(diǎn)撥 DNA分子中(A＋C)/(T＋G)等于1，一條鏈中(A＋C)/(T＋G)大于等于0；一條鏈中(A＋C)/(T＋G)與互補(bǔ)鏈中(A＋C)/(T＋G)互為倒數(shù)；DNA分子中(A＋T)/( C＋G)等于每條鏈中這種比例。,解析 設(shè)該單鏈中四種堿基含量分別為A1、T1、G1、C1，其互補(bǔ)鏈中四種堿基含量為A2、T2、C2、G2，DNA分子中四種堿基含量A、T、G、C。由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲線應(yīng)為水平，A項(xiàng)錯(cuò)誤；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲線應(yīng)為雙曲線的一支，B項(xiàng)錯(cuò)誤；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C項(xiàng)正確；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A1)/(C2＋G2)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C,易錯(cuò)辨析 在雙鏈DNA分子中，配對(duì)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等；雙鏈DNA分子中，非配對(duì)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。,考情一 DNA分子的結(jié)構(gòu) 1. (2015·南京模擬)DNA指紋技術(shù)是分子生物學(xué)中的一種新技術(shù)，它是從分子水平區(qū)別不同種類生物之間以及同種生物之間差異的重要手段，在法醫(yī)學(xué)鑒定、癌癥研究、疾病診斷等方面有非常重要的應(yīng)用。其理論依據(jù)是( ) A．DNA分子具有多樣性 B．DNA分子具有特異性 C．堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則 D．基因控制生物遺傳性狀,解析 DNA指紋技術(shù)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，用特定的DNA堿基序列對(duì)待測(cè)DNA進(jìn)行鑒定，其原理是DNA分子具有特異性；堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的共性， DNA分子具有多樣性是由DNA分子中堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化造成的，基因控制生物性狀體現(xiàn)出基因與生物性狀的關(guān)系。 答案 B,2. (2015·合肥模擬)7－乙基鳥(niǎo)嘌呤不與胞嘧啶(C)配對(duì)而與胸腺嘧啶(T)配對(duì)。某DNA分子中腺嘌呤(A)占?jí)A基總數(shù)的30%，其中的鳥(niǎo)嘌呤(G)全部被7－乙基化，該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生兩個(gè)DNA分子，其中一個(gè)DNA分子中胸腺嘧啶(T)占?jí)A基總數(shù)的45%，另一個(gè)DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤(G)所占比例為( ) A．10% B．20% C．30% D．45%,解析 據(jù)DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%。當(dāng)其中的G全部被7－乙基化后，新復(fù)制的兩個(gè)DNA分子中如果一個(gè)DNA分子中的T占總數(shù)的45%，則另一個(gè)DNA分子中的T占35%，但G的比例不變。若求另一個(gè)DNA分子中胞嘧啶(C)所占比例為15%。 答案 B,考情二 DNA分子的復(fù)制與基因的本質(zhì) 3. (2015·蘇北四市三調(diào))下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA分子復(fù)制的敘述正確的是( ) A．復(fù)制過(guò)程中先全部解鏈，再半保留復(fù)制 B．復(fù)制過(guò)程中不需要消耗ATP C．DNA聚合酶催化兩個(gè)游離的脫氧核苷酸之間的連接 D．復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分子共含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán),解析 DNA分子的復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，需要消耗ATP；DNA聚合酶催化游離的脫氧核苷酸連接到已有的脫氧核苷酸鏈上。 答案 D,4. 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)HMIGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMIGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠與作為對(duì)照的正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組小鼠變得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠體重仍然保持正常，這說(shuō)明( ) A．基因在DNA上 B．基因在染色體上 C．基因具有遺傳效應(yīng) D．DNA具有遺傳效應(yīng),解析 根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，正常小鼠吃高脂肪食物則肥胖，具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常，說(shuō)明肥胖由基因控制，從而得出基因能夠控制性狀，具有遺傳效應(yīng)。 答案 C,考情三 探究DNA的復(fù)制方式 5. (2015·淮安調(diào)研)如圖為細(xì)胞內(nèi)某基因(15N標(biāo)記)結(jié)構(gòu)示意圖，A占全部堿基的20%。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),,,A．該基因中不可能含有S元素 B．該基因的堿基(C＋G)/(A＋T)為3∶2 C．限制性核酸內(nèi)切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位 D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的脫氧核苷酸鏈占1/4,解析 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其組成元素有C、H、O、N、P，A正確；在雙鏈DNA分子中，A＝T，T也占全部堿基的20%，由于A＋T＋G＋C＝100%、C＝G，得出C和G各占全部堿基的30%，所以該基因的堿基(C＋G)/(A＋T)為3∶2，B正確；限制性核酸內(nèi)切酶作用于①部位的磷酸二酯鍵，DNA解旋酶作用于②部位的氫鍵，C正確；復(fù)制3次共產(chǎn)生8個(gè)DNA分子，16條脫氧核苷酸鏈，有兩條母鏈含15N，所以含15N的脫氧核苷酸鏈占子代總脫氧核苷酸鏈的1/8，D錯(cuò)誤。 答案 D,6．科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。,請(qǐng)分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的________是唯一氮源。 (2)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對(duì)得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是_________________________。,(3)分析討論： ①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。 ②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果________(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 ③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置________，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是________帶。,解析 經(jīng)過(guò)一代培養(yǎng)后，只能是標(biāo)記DNA分子的一條單鏈，所以要想對(duì)所有的DNA分子全部標(biāo)記，要進(jìn)行多代培養(yǎng)；在探究DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中，“重帶”應(yīng)為兩個(gè)單鏈均被15N標(biāo)記，“輕帶”為兩個(gè)單鏈均被14N標(biāo)記，“中帶”為一個(gè)單鏈被14N標(biāo)記，另一個(gè)單鏈被15N標(biāo)記。 答案 (1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留復(fù)制 (3)①B 半保留 ②不能 ③沒(méi)有變化 輕,