高三生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第2講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件.ppt

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走向高考 · 生物,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 · 高考總復(fù)習(xí),基因的本質(zhì)與基因的表達(dá),第三單元,必修二 遺傳與進(jìn)化,第二講 DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,第三單元,考情考點(diǎn)探究,方法警示探究,課前基礎(chǔ)回扣,核心考點(diǎn)突破,課 時(shí) 作 業(yè),方法技巧警示,1.(2014·山東，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( ),答案 C 解析 本題考查DNA組成中有關(guān)堿基數(shù)目的計(jì)算及識(shí)圖。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(xiàn)應(yīng)為水平，A錯(cuò)誤；,,(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲線(xiàn)應(yīng)為雙曲線(xiàn)的一支，B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＋A2)/(C2＋G2)，D錯(cuò)誤。注意熟記有關(guān)DNA組成堿基計(jì)算的四個(gè)公式：(1)A＝T、G＝C，這是基礎(chǔ)；(2)A＋G＝T＋C或A＋C＋T＋G；(3)(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝ (A＋T)/(G＋C)；(4)(A1＋G1)/(T1＋C1)＝m ，則(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/m 。知道(1)(2)是整個(gè)DNA分子有關(guān)計(jì)算的公式，(3)是單鏈DNA和互補(bǔ)鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基和的比值與整個(gè)DNA分子中相應(yīng)堿基和的比值之間的關(guān)系，符合數(shù)學(xué)上的等比定理；(4)是互補(bǔ)鏈上不互補(bǔ)配對(duì)的堿基和的比值之間呈倒數(shù)關(guān)系。,2．(2014·江蘇，25)羥胺可使胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，導(dǎo)致DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)配(如圖)。若一個(gè)DNA片段的兩個(gè)胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，下列相關(guān)敘述正確的是( ),,A．該片段復(fù)制后的子代DNA分子上的堿基序列都發(fā)生改變 B．該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G－C堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比下降 C．這種變化一定會(huì)引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變 D．在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中均可發(fā)生如圖所示的錯(cuò)配 答案 BD,解析 本題考查DNA的半保留復(fù)制以及基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。該片段復(fù)制后未轉(zhuǎn)化的一條鏈為母鏈復(fù)制出的子代DNA分子上的堿基序列未發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；由于DNA片段的兩個(gè)胞嘧啶分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u化胞嘧啶，該片段復(fù)制后的子代DNA分子中G－C堿基對(duì)與總堿基對(duì)的比下降，B正確；如果該片段不表達(dá)或者轉(zhuǎn)化后的基因?yàn)殡[性基因，就不會(huì)引起編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，C錯(cuò)誤；DNA分子改變既發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，又可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，D正確。解答此類(lèi)題目一定要理解DNA復(fù)制的實(shí)質(zhì)，基因的表達(dá)以及突變對(duì)性狀的影響。,3．(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(guò)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 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種核苷酸，因此甲、乙共含有6種核苷酸，B正確；ATP可以通過(guò)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。,4．(2013·上海卷)在搭建DNA分子模型的實(shí)驗(yàn)中，若有4種堿基塑料片共20個(gè)，其中4個(gè)C,6個(gè)G,3個(gè)A,7個(gè)T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個(gè)，脫氧核糖塑料片40個(gè)，磷酸塑料片100個(gè)，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則( ) A．能搭建出20個(gè)脫氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子片段最長(zhǎng)為7堿基對(duì) C．能搭建出410種不同的DNA分子模型 D．能搭建出一個(gè)4堿基對(duì)的DNA分子片段 答案 D,一、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1．基本單位 ①__________；②__________；③__________；④___________________。,磷酸,脫氧核糖,腺嘌呤,腺嘌呤脫氧核苷酸,磷酸、脫氧核糖,堿基對(duì),T,T,G,G,堿基互補(bǔ)配對(duì),雙螺旋,親代DNA,有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期,DNA分子的兩條鏈,游離的4種脫氧核苷酸,ATP,DNA聚合酶,堿基互補(bǔ)配對(duì),6．方式 ______________。 7．特點(diǎn) ______________。 8．意義 使__________從親代傳給子代，保持了__________的連續(xù)性。,解旋,DNA聚合,半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制,遺傳信息,遺傳信息,三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,,d,c,b,a,1．據(jù)圖①分析得出 (1)基因與染色體的關(guān)系是：基因在染色體上呈__________排列。 (2)染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，一個(gè)DNA上有_______個(gè)基因。構(gòu)成基因的堿基數(shù)________(填“大于”或“小于”或“等于”)DNA分子的堿基總數(shù)。 (3)基因的本質(zhì)是有__________的DNA片段。遺傳信息蘊(yùn)藏在__________的排列順序之中。 2．將代表下列結(jié)構(gòu)的字母填入圖②中的相應(yīng)橫線(xiàn)上 a．染色體、b.DNA、c.基因、d.脫氧核苷酸。,線(xiàn)性,許多,小于,遺傳效應(yīng),4種堿基,1.DNA分子結(jié)構(gòu)有什么特性？ [提示] 穩(wěn)定性、特異性、多樣性 。 2．生物體中DNA分子復(fù)制的具體場(chǎng)所有哪些？ [提示] 真核生物：細(xì)胞核、線(xiàn)粒體、葉綠體；原核生物：擬核、質(zhì)粒；病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。,3．若復(fù)制出錯(cuò)，會(huì)產(chǎn)生什么影響？ [提示] 發(fā)生基因突變。 4．DNA分子上所有的堿基序列都是遺傳信息嗎？基因的功能是什么？ [提示] 不是，只有基因中控制生物遺傳性狀的脫氧核苷酸序列才為遺傳信息；基因的作用是傳遞遺傳信息和表達(dá)遺傳信息，從而控制生物的性狀。,答案 D,解析 DNA與RNA的基本單位是脫氧核苷酸和核糖核苷酸，差別在于五碳糖不一樣，堿基不完全相同，故應(yīng)該是②不同，③也不完全相同，A錯(cuò)誤；②既可表示脫氧核糖也可表示核糖，只有表示核糖時(shí)選項(xiàng)B才正確，B錯(cuò)誤；③表示堿基，在生物體中只有A、G、C、T、U五種，C錯(cuò)誤。,2．(2014·青島質(zhì)檢)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 答案 D,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，故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。,3．(2014·黃岡模擬)在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤占?jí)A基總數(shù)的( ) A．24% B．22% C．26% D．23% 答案 A,解析 本題考查利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則計(jì)算DNA分子中相關(guān)堿基的能力。據(jù)題意知，A＋T＝54%，G1＝22%，T1＝28%；在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的堿基之和占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該鏈中堿基數(shù)的比例，所以A1＋T1＝54%，則A1＝54%－28%＝26%，C1＝100%－(22%＋28%＋26%)＝24%，由該鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA中G＝C1＝24%。,4．(2014·湖南?？?如圖表示T2噬菌體、乳酸菌、酵母菌和家兔體內(nèi)遺傳物質(zhì)組成中五碳糖、堿基和核苷酸的種類(lèi)，其中與實(shí)際情況相符的是( ) A．T2噬菌體 B．乳酸菌 C．酵母菌 D．家兔 答案 A,,解析 這四種生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，DNA僅含有一種五碳糖(脫氧核糖)、4種堿基(A、T、C、G)和4種核苷酸，故只有A項(xiàng)符合要求。,1.DNA分子的組成,DNA分子的結(jié)構(gòu),,2．DNA分子的結(jié)構(gòu) (1)氫鍵：配對(duì)的堿基間形成堿基對(duì)，通過(guò)氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫?cái)嗔选?(2)磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學(xué)鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。 (3)每個(gè)DNA片段中有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，而且在整個(gè)DNA分子中磷酸、脫氧核糖和含氮堿基三者的數(shù)目相等。,3．DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式不變。 (2)多樣性：DNA分子中堿基的排列順序多種多樣。 (3)特異性：每種DNA有別于其他DNA的特定的堿基排列順序。,(1)DNA的水解產(chǎn)物根據(jù)水解程度的不同而不同，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基，初步水解產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸。,(2)案例：在DNA分子的一條單鏈中，相鄰的堿基A與T通過(guò)什么連接？ 正確答案：—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖— 錯(cuò)誤答案：氫鍵。分析：受思維定式的影響，未注意“一條單鏈中，相鄰的堿基A與T”，看到A與T的連接就認(rèn)為是氫鍵，實(shí)際上DNA分子兩條單鏈上的堿基A與T通過(guò)氫鍵連接，一條單鏈中相鄰的堿基A與T通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接。,如圖為DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，以下敘述正確的是( ),,A．DNA的穩(wěn)定性與⑤有關(guān)，生物體內(nèi)DNA解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶等可以斷開(kāi)⑤鍵 B．④是一個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸 C．DNA連接酶可催化⑥或⑦鍵形成 D．A鏈、B鏈的方向相反，骨架是磷酸和脫氧核糖,解析 解旋酶作用于氫鍵，DNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA連接酶等均作用于磷酸二酯鍵，A錯(cuò)誤；DNA分子是A鏈、B鏈反向平行排列構(gòu)成，④中的①不是這個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸的磷酸基團(tuán)，④中②下方的磷酸基團(tuán)與②③才共同構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸，B錯(cuò)誤；DNA連接酶可催化兩段DNA片段之間的磷酸二酯鍵(如⑥，不是⑦)的形成，C錯(cuò)誤。 答案 D,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 答案 A 解析 能構(gòu)成一個(gè)完整核苷酸的是圖中a并不是b。,DNA的復(fù)制,1.DNA分子的復(fù)制(以真核細(xì)胞為例),2.DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)果分析如下：,,(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不含親代鏈的DNA分子數(shù)為(2n－2)個(gè) ③含子代鏈的DNA有2n個(gè) (2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條 ①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。 ②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為(2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù) ①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個(gè)。 ②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個(gè)。,下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，下列分析錯(cuò)誤的是( ),,A．酶①能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi) B．圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn) C．在復(fù)制完成后，甲、乙可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期分開(kāi) D．若該DNA分子中復(fù)制前有1 000個(gè)堿基對(duì)，其中A 200個(gè)，則圖示過(guò)程完成共需原料C 300個(gè),解析 酶①是解旋酶，能使DNA雙鏈的配對(duì)堿基之間的氫鍵斷開(kāi)；圖中可體現(xiàn)出邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點(diǎn)；在復(fù)制完成后，甲、乙兩個(gè)DNA分子可在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期隨著絲點(diǎn)的分裂而分開(kāi)；若該DNA分子中復(fù)制前有l(wèi) 000個(gè)堿基對(duì)，其中A有200個(gè)，則C有800個(gè)，因此圖示過(guò)程完成共需原料C 800個(gè)。 答案 D,將用15N標(biāo)記的一個(gè)DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中讓其復(fù)制三次，則含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA單鏈的比例依次為( ) A．1/2,1/4 B．1/4,1/8 C．1/4,1/6 D．1/8,1/8 答案 B,解析 DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，復(fù)制過(guò)程中DNA的兩條鏈均可作為母鏈(模板)來(lái)形成子鏈，形成兩個(gè)DNA分子，子代DNA的兩條鏈中，一條來(lái)自母鏈，一條是新合成的子鏈。復(fù)制三次指連續(xù)同步復(fù)制，共形成8個(gè)DNA分子。8個(gè)DNA分子共16條單鏈，其中只有2個(gè)DNA分子含有原來(lái)標(biāo)記的15N(第一代)DNA分子的母鏈。,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,一、基因概念的理解 從結(jié)構(gòu)上看 (1)基因是DNA分子上一個(gè)個(gè)特定的片段，一個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因。 (2)基因與DNA結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的序列。 (3)每個(gè)基因的脫氧核苷酸數(shù)目及排列順序是特定的。 (4)不同的基因，差別在于堿基數(shù)目及排列順序不同。 (5)基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。,二、基因與脫氧核苷酸、遺傳信息、DNA、染色體、蛋白質(zhì)、生物性狀之間的關(guān)系 1．染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系,,2．基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系,,(1)對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，染色體是基因的主要載體；線(xiàn)粒體和葉綠體也是基因的載體。 (2)對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒(méi)有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。 (3)位于染色體上的基因隨著染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。位于線(xiàn)粒體和葉綠體中的基因隨線(xiàn)粒體和葉綠體傳給子代，是控制細(xì)胞質(zhì)遺傳的基因，特點(diǎn)是母系遺傳。,下列有關(guān)基因的敘述，不正確的是( ) A．可以準(zhǔn)確地復(fù)制 B．能夠儲(chǔ)存遺傳信息 C．是4種堿基對(duì)的隨機(jī)排列 D．是有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列 解析 本題考查基因的概念。易混點(diǎn)在于C和D選項(xiàng)，基因的概念明確指出基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而選項(xiàng)C中故意用堿基對(duì)來(lái)混淆堿基，不認(rèn)真審題的考生易上當(dāng)。 答案 C,基因是有“遺傳效應(yīng)的”DNA片段，下列哪項(xiàng)不是“遺傳效應(yīng)”的含義( ) A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn) B．能控制一種蛋白質(zhì)的合成 C．能決定一種氨基酸的位置 D．能轉(zhuǎn)錄成一種mRNA 答案 C,解析 基因概念中“遺傳效應(yīng)”是指控制生物的性狀，而基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的；組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，基因不只是決定一種氨基酸的位置，而是決定組成蛋白質(zhì)的所有氨基酸的位置。,實(shí)驗(yàn)技能——DNA復(fù)制方式探究,1.實(shí)驗(yàn)方法 探究DNA復(fù)制的方式，采用的是同位素示蹤技術(shù)和離心處理，根據(jù)試管中DNA的分布位置確定復(fù)制方式。,2．有關(guān)DNA復(fù)制方式的推測(cè) (1)全保留復(fù)制模型：作為模板的DNA的兩條母鏈分開(kāi)，分別復(fù)制形成兩條DNA子鏈，此后兩條母鏈彼此結(jié)合，恢復(fù)原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補(bǔ)結(jié)合形成一條新的雙鏈DNA分子。 (2)彌散復(fù)制模型：親代DNA雙鏈被切成雙鏈片段，而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈又以某種方式聚集成“雜種鏈”。,(3)半保留復(fù)制：在復(fù)制過(guò)程中，原來(lái)雙螺旋的兩條鏈并沒(méi)有被破壞，它們分成單獨(dú)的鏈，每一條舊鏈作為模板再合成一條新鏈，這樣在新合成的兩個(gè)雙螺旋分子中，每個(gè)分子中都有一條舊鏈和一條新鏈。,3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程(如下圖),,某研究性學(xué)習(xí)小組以細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心法對(duì)有關(guān)DNA復(fù)制的方式進(jìn)行了探究(已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約每20 min分裂一次，產(chǎn)生子代，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)相關(guān)圖示)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,,(1)綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，前三組實(shí)驗(yàn)中，第__________組結(jié)果對(duì)得到的結(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。 (2)分析討論： ①若實(shí)驗(yàn)三的離心結(jié)果為DNA位于1/2重和l/2輕帶位置，則是__________復(fù)制。如果DNA位于全中帶位置，則是__________復(fù)制。為了進(jìn)一步得出結(jié)論，該小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)四，請(qǐng)分析：如果DNA位于__________(位置及比例，下同)帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNA位于__________帶位置，則是半保留復(fù)制。,②若將實(shí)驗(yàn)三得到的DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果(填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。為什么？_______。 (3)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制。若將實(shí)驗(yàn)四的實(shí)驗(yàn)時(shí)間改為60 min，離心后密度帶的數(shù)量和位置是否發(fā)生變化？__________。若實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果中，子一代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為_(kāi)_________。 (4)假設(shè)某大腸桿菌含14N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a，含15N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b，現(xiàn)將含15N的DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均為_(kāi)_________。,解析 (1)前三組實(shí)驗(yàn)中，第三組結(jié)果對(duì)得到的結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第一組輕帶和第二組重帶的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。 (2)①若實(shí)驗(yàn)三的離心結(jié)果為DNA位于1/2重和1/2輕帶位置，則是全保留復(fù)制，因?yàn)槿Ａ魪?fù)制產(chǎn)生的子代DNA的兩條鏈均含14N，分布在輕帶的位置，而親代DNA的兩條鏈均含15N，位于重帶位置；如果DNA位于全中帶位置，則是半保留復(fù)制，子代DNA都是一條鏈含14N，一條鏈含15N，所以處于中帶位置。,同理，實(shí)驗(yàn)四中如果DNA位于1/4輕和3/4重帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNA位于1/2中和1/2重帶位置，則是半保留復(fù)制。②若將實(shí)驗(yàn)三得到的DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果不能判斷DNA的復(fù)制方式。因?yàn)闊o(wú)論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是一樣的，都會(huì)出現(xiàn)位于1/2重和1/2輕帶位置。 (3)若將實(shí)驗(yàn)四的實(shí)驗(yàn)時(shí)間改為60 min，細(xì)菌分裂三次，因?yàn)镈NA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，離心后密度帶的數(shù)量和位置沒(méi)有發(fā)生變化，還是在重帶和中帶位置。若實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果中，子一代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為15N。,(4)假設(shè)某大腸桿菌含14N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a，含15N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b，將含15N的DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，在子二代中有兩個(gè)中帶DNA和兩個(gè)輕帶DNA，相當(dāng)于一個(gè)含15N的DNA和三個(gè)含14N的DNA，總質(zhì)量為3a＋b，則四個(gè)DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(3a＋b)/4。 答案 (1)三 一 二 (2)①全保留 半保留 1/4輕和3/4重 1/2中和1/2重 ②不能 無(wú)論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是一樣的 (3)沒(méi)有變化 15N (4)(3a＋b)/4,雙脫氧核苷酸常用于DNA測(cè)序，其結(jié)構(gòu)與脫氧核苷酸相似，能參與DNA 的合成，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA合成時(shí)，在DNA聚合酶作用下，若連接上的是雙脫氧核苷酸，子鏈延伸終止；若連接上的是脫氧核苷酸，子鏈延伸繼續(xù)。在人工合成體系中，有適量的序列為GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4中脫氧核苷酸，則以該單鏈為模板合成出的不同長(zhǎng)度的子鏈最多有( ) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 答案 D,解析 本題考查DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，屬于對(duì)理解層次的考查。由T和A配對(duì)和在該模板上共有4個(gè)腺嘌呤，可推出正常情況下，新形成子鏈上共有4個(gè)腺嘌呤；胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸可能與模板上的第1、2、3、4個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸進(jìn)行配對(duì)而使復(fù)制在相應(yīng)的部位終止；也可能不與任何一個(gè)配對(duì)，DNA正常復(fù)制，所以總共能形成5種不同長(zhǎng)度的子鏈。,DNA分子的復(fù)制和相關(guān)計(jì)算 [例1] 從某生物組織中提取DNA進(jìn)行分析，其中鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46%，又知該DNA分子的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中，腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的( ) A．26%、22% B．24%、28% C．14%、11% D．11%、14% 答案 A,經(jīng)典圖示 1．DNA復(fù)制過(guò)程圖,,[獲取信息] (1)圖中DNA分子復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)開(kāi)始的，邊解旋邊雙向復(fù)制的。真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率。 (2)從箭頭看子鏈的合成方向與母鏈相反，且右上與左下段連續(xù)復(fù)制，而左上與右下段復(fù)制不連續(xù)，最終不連續(xù)的片段需要DNA連接酶連接成完整子鏈。,2．DNA結(jié)構(gòu)模式圖 [獲取信息] (1)圖中①是磷酸二酯鍵，③是堿基對(duì)間的氫鍵，解旋酶作用于③部位，限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。 (2)該片段有2個(gè)游離的磷酸二酯鍵。,,強(qiáng)化過(guò)關(guān) 關(guān)于下圖所示DNA分子的敘述，正確的是( ) A．限制酶作用于①部位，DNA連接酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類(lèi)和(A＋T)/(G＋C)的比例上,,C．若該DNA分子中A為p個(gè)，占全部堿基的n/m(m2n)，則C的個(gè)數(shù)為(pm/2n)－p D．把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4 答案 C 解析 限制酶和DNA連接酶都作用于①部位；該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類(lèi)上，因?yàn)镈NA中的堿基只有4種；把該DNA放在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代，子代DNA都含有15N。,沒(méi)有掌握DNA半保留復(fù)制的原理和相關(guān)計(jì)算 [例2] 如圖為某DNA分子片段，假設(shè)該DNA分子中有堿基5 000對(duì)，A＋T占?jí)A基總數(shù)的34%，若該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制2次，下列敘述正確的是( ),,A．復(fù)制時(shí)作用于③處的酶為限制酶 B．復(fù)制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9 900個(gè) C．④處指的是腺嘌呤核糖核苷酸 D．子代中含15N的DNA分子占3/4 錯(cuò)因分析 本題錯(cuò)因1：是不清楚限制酶、解旋酶、連接酶的作用部位而錯(cuò)選A；錯(cuò)因2：是審題不細(xì)，誤把5 000對(duì)堿基看成5 000個(gè)堿基，或因不能正確使用堿基計(jì)算公式等，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤；錯(cuò)因3：對(duì)DNA半保留復(fù)制理解不透徹而誤選D。,解析 DNA復(fù)制時(shí)作用于③處的酶應(yīng)為解旋酶；因?yàn)锳＋T所占的比例是34%，且該DNA分子中有5 000個(gè)堿基對(duì)，所以C的數(shù)量＝5 000×2×(1－34%)×(1/2)＝3 300，所以復(fù)制該DNA分子2次需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)量＝(22－1)×3 300＝9 900(個(gè))；因題圖為某DNA分子片段，故④處指的是腺嘌呤脫氧核苷酸；因親代只有一條鏈含15N，故復(fù)制2次形成的4個(gè)DNA分子中只有1個(gè)DNA分子中含有15N。 答案 B,糾錯(cuò)筆記 1.DNA復(fù)制的計(jì)算規(guī)律 (1)將15N標(biāo)記的DNA分子轉(zhuǎn)移到含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，無(wú)論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個(gè)。若復(fù)制n次，則含15N的DNA分子占總DNA分子數(shù)的比例為2/2n。 (2)子代DNA分子的鏈中：總鏈數(shù)為2n×2＝2n＋1。含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條，占總鏈數(shù)的比例為2/2n＋1＝1/2n。 (3)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m×(2n－1)。,2．第n次復(fù)制和n次復(fù)制所需要某種堿基數(shù)目的計(jì)算 某DNA分子中含某種堿基a個(gè)，復(fù)制n次，則共需要加入含有該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a×(2n－1)，但第n次復(fù)制時(shí)所需含有該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a×(2n－1)－a×(2n－1－1)＝a×2n－1。,