高三復(fù)習(xí)--DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因詳解2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）雙鏈

。（2）

和

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成

，

排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)

連接成堿基對(duì)。（4）A和T之間形成

個(gè)氫鍵，C和G之間形成

個(gè)氫鍵，故DNA分子中

比例高的穩(wěn)定性強(qiáng)。反向平行脫氧核糖磷酸基本骨架堿基氫鍵二G—C三考點(diǎn)一DNA分子結(jié)構(gòu) 1.DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀高頻考點(diǎn)突破（1）每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有

個(gè)。（2）○之間的數(shù)量關(guān)系

。（3）○和之間的化學(xué)鍵為

鍵，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用

酶處理可連接。（4）堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵為

鍵，可用

酶斷裂，也可加熱斷裂。（5）每個(gè)脫氧核糖連接著

個(gè)磷酸，分別在

號(hào)碳原子上相連接。21∶1∶1磷酸二酯DNA連接氫解旋23號(hào)、52.DNA分子特性（1）穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。（2）多樣性：堿基對(duì)多種多樣的排列次序。

若某DNA分子中有n個(gè)堿基對(duì)，則排列順序有

種，其中n代表

對(duì)數(shù)。（3）特異性：每種DNA分子都有特定的堿基對(duì)排列順序，代表了特定的遺傳信息。提醒4n堿基考點(diǎn)二DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算 解題時(shí)先畫(huà)出簡(jiǎn)圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推 知規(guī)律

規(guī)律1：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相 等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤堿基總數(shù) 等于 嘧啶堿基總數(shù)。

規(guī)律2：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和 （如A+T或C+G）占全部堿基的比例等于其任何 一條

中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù) 的比例。單雙鏈轉(zhuǎn)化公式。單鏈規(guī)律3：DNA分子一條鏈中（A+G）/（C+T）的比值的倒數(shù)等于互補(bǔ)鏈中該種堿基的比值，在整個(gè)DNA分子中該比值等于

。規(guī)律4：DNA分子一條鏈中（A+T）/（C+G）的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中該種比例的比值。規(guī)律5：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。規(guī)律6：，則。1三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1.基因：

的DNA片段，是決定

的基本單位。2.遺傳信息：指基因中

的排列順序。3.染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系——是DNA的

——是主要的遺傳物質(zhì)

————DNA（基因）的基本組成單位染色體DNA基因控制生物性狀的基本單位，攜帶遺傳信息。主要存在于

上，少量存在于

和

中脫氧核苷酸有遺傳效應(yīng)生物性狀脫氧核苷酸主要載體染色體葉綠體線(xiàn)粒體4.四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)之間的包含關(guān)系及數(shù)量關(guān)系

①DNA中既包括基因片段還包括非基因片段，所以構(gòu)成基因的堿基總數(shù)小于構(gòu)成DNA分子的堿基總數(shù)。 ②顯性基因D和隱性基因d的根本區(qū)別是基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。提醒二、DNA分子復(fù)制1.概念：以

分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程。2.場(chǎng)所：主要在

中，但在擬核、線(xiàn)粒體、葉綠體中也進(jìn)行。3.時(shí)間：有絲分裂

和減數(shù)

。4.條件：

。5.精確復(fù)制的原因：DNA的

結(jié)構(gòu)提供精確模板;

原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。6.過(guò)程：解旋和復(fù)制。7.特點(diǎn)：

復(fù)制和

。8.意義：從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續(xù)性。親代DNA細(xì)胞核間期第Ⅰ次分裂前的間期模板、原料、酶、能量雙螺旋堿基互補(bǔ)配對(duì)半保留邊解旋邊復(fù)制構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)三DNA復(fù)制的研究方法、過(guò)程和條件1.研究DNA復(fù)制的常用方法

同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記3H、15N、32P，通過(guò)離心在試管中形成不同位置。2.DNA復(fù)制的過(guò)程方法規(guī)律（1）探究DNA復(fù)制的方法和原理①方法：同位素標(biāo)記法。②原理：根據(jù)DNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過(guò)離心后DNA在試管中位置確定復(fù)制方式。（2）結(jié)果分析已知某一被15N標(biāo)記的DNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下：（1）解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在

酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。（2）合成子鏈：以DNA分子的

為模板，在DNA

酶等酶的作用下，利用細(xì)胞中游離的4種

為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成互補(bǔ)的子鏈。（3）形成子代DNA：每條新鏈（子鏈）與其對(duì)應(yīng)的模板鏈（母鏈）盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

①子代DNA分子中模板鏈與另一DNA分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。 ②特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對(duì)發(fā)生差錯(cuò)，引起

。提醒解旋兩條母鏈聚合脫氧核苷酸基因突變3.DNA復(fù)制的條件

①影響細(xì)胞呼吸（ATP供給）的所有因素都可能影響DNA復(fù)制。②體外也可進(jìn)行，即PCR擴(kuò)增技術(shù)，除滿(mǎn)足上述條件外，還應(yīng)注意溫度、pH的控制及引物的加入。模板原料能量酶解旋后兩條鏈四種游離的脫氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶提醒對(duì)位訓(xùn)練6.下列有關(guān)DNA分子復(fù)制的敘述，正確的是（） A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸 B.在復(fù)制過(guò)程中，解旋和復(fù)制是同時(shí)進(jìn)行的 C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈 D.兩條新的子鏈通過(guò)氫鍵形成一個(gè)新的DNA分子

B思維誤區(qū)警示

1.對(duì)DNA復(fù)制過(guò)程中“第n次”還是“n次”復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計(jì)算原理不清

已知DNA分子中堿基數(shù)，求復(fù)制n次與第n次所需某堿基的數(shù)目：某DNA分子中含某堿基a個(gè)，復(fù)制n次，則共需加入含該堿基的脫氧核苷酸為

個(gè)，因?yàn)樽畛跤H代DNA分子做模板不需要原料；但第n次復(fù)制時(shí)所需含該堿基的脫氧核苷酸為

。解題思路探究a×（2n-1）a×(2n-1)-a×(2n-1-1)=a×2n-12.對(duì)細(xì)胞分裂和DNA復(fù)制相結(jié)合的知識(shí)理解不透（1）細(xì)胞分裂過(guò)程中先進(jìn)行DNA復(fù)制。（2）DNA復(fù)制的方式：半保留復(fù)制。（3）圖示辨析糾正訓(xùn)練1.某DNA分子含m對(duì)堿基，其中腺嘌呤有A個(gè)。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時(shí)所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯(cuò)誤的是（） A.在第一次復(fù)制時(shí)，需要（m-A）個(gè) B.在第二次復(fù)制時(shí)，需要2（m-A)個(gè) C.在第n次復(fù)制時(shí)，需要2n-1(m-A)個(gè) D.在n次復(fù)制過(guò)程中，總共需要2n(m-A)個(gè)

解析

該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為m-A，復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為（m-A）(2n-1)。D2.取1個(gè)含有1對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，用15N標(biāo)記細(xì)胞核中DNA，然后放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，形成4個(gè)細(xì)胞，這4個(gè)細(xì)胞中含15N的細(xì)胞個(gè)數(shù)可能是()A.2B.3C.4 D.前三項(xiàng)都對(duì)D知識(shí)綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示

通過(guò)“DNA半保留復(fù)制的原理和相關(guān)計(jì)算”的考查，提升“具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理”的能力。典例分析

某校一個(gè)生物活動(dòng)小組要進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。對(duì)生物學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，也是研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。這個(gè)小組借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)有關(guān)DNA復(fù)制的方式進(jìn)行探究，有人認(rèn)為DNA是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為DNA是半保留復(fù)制。為了證明這兩種假設(shè)，這個(gè)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)程序，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA。用某種離心方法分離得到的結(jié)果如上圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上。第二步：將親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ)，請(qǐng)分析：如果DNA位于

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。第三步：為了進(jìn)一步驗(yàn)證第二步的推測(cè)結(jié)果，將親代大腸桿菌(含15N)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上再連續(xù)繁殖一代(Ⅱ)，請(qǐng)分析：如果DNA位于

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)有人提出：第一代(Ⅰ)的DNA用解旋酶處理后再離心，就能直接判斷DNA的復(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占，則一定為半保留復(fù)制。你認(rèn)為此人說(shuō)法是否正確？

。原因是

。解析

如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子，子代兩個(gè)DNA分子是：一個(gè)15N-15N，一個(gè)14N-14N，其在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代15N-15N的DNA分子,子代兩個(gè)DNA分子都是15N-14N，其在離心管中分布的位置全部在中帶。答案

（1）1/2重和1/2輕全中1/4重和3/4輕1/2中和1/2輕（2）不正確無(wú)論半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，按此法研究DNA鏈的情況結(jié)果是一致的，所以無(wú)法區(qū)分方法規(guī)律（1）探究DNA復(fù)制的方法和原理①方法：同位素標(biāo)記法。②原理：根據(jù)DNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過(guò)離心后DNA在試管中位置確定復(fù)制方式。（2）結(jié)果分析已知某一被15N標(biāo)記的DNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下：世代DNA分子的特點(diǎn)DNA中脫氧核苷酸鏈的特點(diǎn)分子總數(shù)細(xì)胞中的DNA分子離心后在管中的位置不同DNA分子與全部DNA分子之比鏈總數(shù)不同脫氧核苷酸鏈與全部鏈之比含15N的鏈含14N的鏈只含15N的分子含14N和15N的雜種分子只含14N的分子親代1全在下部10021012全在中部010424

0838

016n2n

0(或2n+1中部，中部，中部，上部上部上部提醒

DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，所以親代的2條15N鏈不會(huì)消失，最終分布在2個(gè)DNA分子中，即不管DNA復(fù)制多少次，含親代15N鏈的DNA只有2個(gè)，15N鏈?zhǔn)冀K2條。題組一：DNA分子中的堿基比例的相關(guān)計(jì)算1.下圖示DNA分子復(fù)制的片段，圖中a、b、c、d表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說(shuō)，下列各項(xiàng)正確的是（）

A.a和c的堿基序列互補(bǔ) B.b和c的堿基序列相同 C.a鏈中（A+T）/（G+C）的比值與b鏈中同項(xiàng)比值不同 D.a鏈中（A+T）/（G+C）的比值與c鏈中同項(xiàng)比值相同隨堂過(guò)關(guān)檢測(cè)D2.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%

解析

雙鏈DNA中，A+T占全部堿基總數(shù)的54%，則一條單鏈中A+T占該鏈堿基總數(shù)的54%，按下面的圖示分析：A題組二：DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)的應(yīng)用3.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、含有14N的DNA分子占全部

DNA分子的比例以及含有15N的脫氧核苷酸鏈占全部DNA單鏈的比例依次是（） A.1/2，7/8，1/4 B.1/4，1，1/8 C.1/4，7/8，1/8 D.1/8，1，1/8

解析

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，則產(chǎn)生的DNA分子共有23=8個(gè)，共有16條脫氧核苷酸鏈，其中含有15N的DNA分子有2個(gè)，含有15N的脫氧核苷酸鏈有2條，含14N的DNA分子為8個(gè)，含14N的脫氧核苷酸鏈有16-2=14條。B4.DNA分子經(jīng)過(guò)誘變，某位點(diǎn)上的一個(gè)正常堿基（設(shè)為P）變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個(gè)子代DNA分子相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U-A、A-T、G-C、C-G。推測(cè)“P”可能是（） A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶

解析

根據(jù)半保留復(fù)制的特點(diǎn)，DNA分子經(jīng)過(guò)兩次復(fù)制后，突變鏈形成的兩個(gè)DNA分子中含有U—A、A—T堿基對(duì)，而另一條正常鏈形成的兩個(gè)DNA分子中含有G—C、C—G堿基對(duì)，因此替換的可能是G，也可能是C。D題組三：DNA