2023新教材高考生物一轮第六单元遗传的分子基础课堂互动探究案2DNA的结构复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段课件

DNA的结构、复制及基因通常是有遗传效应的DNA片段\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一DNA的结构1．DNA结构的建立者及DNA的组成(1)DNA双螺旋模型构建者：________和________。沃森克里克\n(2)图解DNA的结构：C、H、O、N、P脱氧核苷脱氧核苷酸\n脱氧核糖与磷酸氢键A—T，G—C反向平行\n[巧学助记]利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构\n2．DNA的结构特点(1)________性：若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。(2)________性：每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)________性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。多样特异稳定\n知识点二DNA的复制及基因的本质1．DNA半保留复制的实验证据(1)实验技术方法：同位素标记技术。(2)科学研究方法：__________法。(3)结论：DNA的复制是以________方式进行的。假说—演绎半保留\n2．DNA的复制间期间期半保留复制\n能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对模板链双螺旋结构\n知识点三　染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系有遗传效应的DNA片断一个或两个许多个基因脱氧核苷酸排列顺序\n基能过关——问题化一、判一判(判断正误并找到课本原话)1．DNA中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。(必修2P50图3－8)()2．DNA一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连。(必修2P50图3－8)()3．将已被15N标记了DNA的大肠杆菌在含14N的培养基中培养繁殖一代，若子代大肠杆菌的DNA分子中既含有14N，又含有15N，则可说明DNA的复制为半保留复制。(必修2P54思考·讨论)()4．DNA复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。(必修2P55图3－10)()××××\n5．DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA中两条链均是新合成的。(必修2P55图3－10)()6．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。(必修2P55图3－10)()7．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。(必修2P59正文)()8．真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(必修2P59正文)()9．真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在于细胞核中。(必修2P59正文)()×××××\n二、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修2P50图3－8]分析DNA两条链反向平行的原因。提示：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′C，与磷酸基团相连的碳叫作5′C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。\n2．[必修2P52“科学·技术·社会”]在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。此外，DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。下图是DNA指纹图谱，从下面的DNA指纹图判断，下列怀疑对象中谁是犯罪嫌疑人？提示：3号是犯罪嫌疑人。\n3．[必修2P54思考·讨论拓展]若DNA的复制方式为下图所示的全保留方式或分散方式，绘出连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)的实验结果中各条带的分布图像(重带、中带和轻带)。\n提示：如图所示\n4．[必修2P59正文拓展]对于HIV、流感病毒等RNA病毒来说，基因指的是什么？提示：RNA病毒的遗传物质是RNA，其基因就是有遗传效应的RNA片段。\n高效课堂\n考点一DNA分子的结构、特性及基因的本质任务1明确DNA结构的两种关系和两种化学键\n\n(4)碱基对数与氢键数的关系：若碱基对数为n，则氢键数为________，若已知A有m个，则氢键数为________。(5)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RNA。②若有T无U，且A＝T，G＝C，则该核酸一般为双链DNA。③若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。2n～3n3n－m\n任务2DNA分子中的数量对应关系据图分析DNA分子结构中的碱基计算：(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝____，C＝____，A＋G＝____，即嘌呤碱基总数____嘧啶碱基总数。(2)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比例_____其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。TGC＋T等于等于\n(3)DNA分子一条链中(A＋G)/(C＋T)的比值的倒数________互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于______。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为________)(4)DNA分子一条链中(A＋T)/(C＋G)的比值________其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值________)(5)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值________，即(A＋T)/(C＋G)的值________。该比值体现了不同生物DNA分子的________。(6)若已知A占双链的比例为c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为________%，最小值为________。等于1倒数等于都相等不同不同特异性2c0\n规律方法DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，＝n，则另一条链中＝n，＝n。规律5：若一条链中＝K，则另一条链中＝，＝1。\n任务3基因通常是有遗传效应的DNA片段(1)基因的实质：基因通常是有_________的DNA片段。(2)基因与DNA的关系：一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。(3)基因与遗传信息：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)基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_____排列。(5)生物体多样性和特异性的物质基础：_____分子的多样性和特异性。遗传效应排列顺序遗传信息线性DNA\n考向一DNA分子结构的考查1.[2022·漳州一模]如图为某双链DNA(由甲链和乙链组成)的局部结构简图，图中数字①～⑥表示不同物质或氢键。下列叙述正确的是()A．图中⑤为氢键，且③与④可为A—T碱基对或G—C碱基对B．图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过氢键连接C．图中⑥为磷酸基团，此DNA片段中含有2个游离的磷酸基团D．图中甲链与乙链方向相反，但两条链碱基排列顺序相同答案：C\n解析：图中⑤为氢键，③与④之间有3个氢键，只能为G—C碱基对，A错误；图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接，B错误；图中⑥为磷酸基团，此DNA片段中含有2个游离的磷酸基团，C正确；图中甲链与乙链方向相反，两条链碱基排列顺序不相同，D错误。\n2．同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是()A．碱基对的排列顺序B．磷酸二酯键的数目C．初步水解产物的种类D．(A＋T)/(G＋C)的比值答案：C解析：同源染色体一条来自父方，一条来自母方，其来源不同，碱基序列存在差异，A错误；X、Y染色体为同源染色体，但其大小不同，磷酸二酯键的数目也不同，B错误；DNA分子都由腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成，C正确；不同DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值不同，D错误。\n考向二DNA分子结构中碱基互补配对原则演化而来的计算问题3.[经典高考]某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了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()答案：C\n解析：设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量A＝T、G＝C。由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲线应为水平，A错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D错误。\n4．(不定项选择)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述，正确的是()A.一般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同C．生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋D．DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多答案：ABC\n解析：根据题干可知，DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，图示表示的DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系，Tm值越大，C＋G含量越高，即DNA分子的Tm值与C＋G含量呈正相关，A正确；两DNA分子若Tm值相同，则它们所含G＋C比例相同，但C＋G的数量不一定相同，B正确；解旋酶能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋，C正确；G－C碱基对之间有3个氢键，A－T碱基对之间有2个氢键，但整个DNA分子中G与C之间的氢键数量不一定比A与T之间多，D错误。\n考向三基因、DNA和染色体的关系5.(不定项选择)如图为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述，正确的是()A．基因在染色体上呈线性排列B．l、w、f和m为非等位基因C．说明了各基因在染色体上的绝对位置D．雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本答案：ABD\n解析：基因位于染色体上，且呈线性排列，A正确；等位基因是位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因，而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置，为非等位基因，B正确；变异会导致基因的排列顺序发生改变，故基因在染色体上的位置不是绝对的，C错误；雄性果蝇的X染色体来自母本，因此雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本，D正确。\n考点二DNA分子复制的研究方法、过程和条件任务1DNA分子复制的过程如图为真核细胞DNA分子复制过程的模式图，据图回答相关问题：\n(1)图中DNA复制的主要场所是________。(2)图中DNA分子复制是从多个起点开始的，但不同时开始，复制开始时间右边最早。(3)图中DNA分子复制的特点有：边解旋边复制、多起点复制、双向复制、半保留复制。(4)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？细胞核答案：前者使氢键打开，DNA双链发生解旋；后者催化形成新的子链。\n[归纳拓展]明确DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶(1)DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上；(2)DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；(3)限制性内切核酸酶：用于切割DNA双链中主链上的“3′，5′－磷酸二酯键”；(4)DNA酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。\n任务2DNA复制过程中的数量关系分析若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：(1)子代DNA分子数为________个。①含有亲代链的DNA分子数为________个。②不含亲代链的DNA分子数为________个。③含子代链的DNA分子数为________个。(2)子代脱氧核苷酸链数为________条。①亲代脱氧核苷酸链数为________条。②新合成的脱氧核苷酸链数为________条。(3)消耗脱氧核苷酸数：①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为________个。②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为________个。2n22n－22n2n＋12(2n＋1－2)m·(2n－1)m·2n－1\n易错提醒有关DNA复制和计算的4点“注意”（1）DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂（体外）；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。（2）注意“DNAn次复制”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，后者只包括第n次的复制。（3）DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”。（4）在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。\n任务3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)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)。(3)过程特点：边解旋边复制；________解旋和复制。(4)DNA复制的准确性：①一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因：DNA具有_________________，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。②在特殊情况下，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，引发__________。细胞核半保留复制多起点独特的双螺旋结构碱基互补配对基因突变\n考向一DNA分子复制过程及特点分析1.[2022·宝鸡渭滨区一模]关于DNA分子复制机制，科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构，驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹，结果如图所示。下列相关叙述错误的是()A．Rep可以破坏相邻核苷酸之间的磷酸二酯键B．DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用C．根据材料推断Rep推动复制叉移动是通过水解ATP提供能量D．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点答案：A\n解析：根据Rep蛋白的功能可推断出，Rep蛋白应为解旋酶，该酶能破坏氢键，但不能破坏相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，A错误；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，具有可防止DNA单链重新形成双链的作用，B正确；根据材料推断Rep推动复制叉移动需要消耗能量，是通过水解ATP提供能量，C正确；根据题意和图示分析可知，DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，D正确。\n2．(不定项选择)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述正确的是()A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率答案：BCD\n解析：从图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，A错误；图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与，这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性，同时提高了复制速率，B、C、D正确。\n考向二DNA分子复制过程中的相关计算3.[2022·临川一中质检]用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶脱氧核苷酸60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4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．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制结果共产生16个DNA分子答案：B\n解析：该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，可形成16个DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占100%。DNA复制为半保留复制，子代每个DNA的两条链，一条来自母链，一条是新合成的子链。由题可知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40×(24－1)＝600(个)。\n4．(不定项选择)某DNA分子中含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，正确的是()A．在第一次复制时，需要(m－A)个B．在第二次复制时，需要2(m－A)个C．在第n次复制时，需要2n－1(m－A)个D．在n次复制过程中，总共需要2n(m－A)个答案：ABC\n解析：解答本题时，首先把模板中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目求出，即(2m－2A)/2＝(m－A)个，则复制一次，需要(m－A)(21－1)＝(m－A)个；复制两次，共需要(m－A)(22－1)＝3(m－A)个，因此，第二次复制需要3(m－A)－(m－A)＝2(m－A)个；则第n次复制需要(2n－1)(m－A)；在n次复制过程中，总共需要(2n－1)(m－A)个。\n考向三DNA复制与细胞分裂5.(不定项选择)BrdU能替代T与A配对而渗入新合成的DNA链，植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法中，正确的是()A．1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制B．1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上C．第一个细胞周期的中期，每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUD．第二个细胞周期的中期，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU答案：ABD\n解析：1条染色体形成2条染色单体的同时，DNA也完成了复制，A正确；1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上，B正确；第一个细胞周期的中期，DNA分子只复制一次，根据DNA分子半保留复制特点，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU，C错误；到第二个细胞周期的中期，DNA分子进行了2次半保留复制，每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU，D正确。\n6．[高考改编]用32P标记了玉米体细胞(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，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A．0条B．20条C．大于0小于20条D．以上都有可能答案：D\n解析：第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条；如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。\n[归纳拓展]1．DNA复制与基因突变(1)一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。其原因是：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。(2)特殊情况下，由于外界因素和生物内部因素的作用，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。\n2．DNA复制与细胞分裂此类问题可通过构建模型图解答，如下图：\n这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。\n7．在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中，3H－dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测是()A．复制起始区在高放射性区域B．DNA复制为半保留复制C．DNA复制从起始点向两个方向延伸D．DNA复制方向为a→c答案：C\n解析：根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H－dT)的培养基中进行复制的结果，A错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3H－dT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C正确，D错误。\n考向四DNA复制过程中的相关实验探究8.[北京卷]科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ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)\n请分析并回答：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是____________。多15NH4Cl312半保留复制解析：(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过多代培养，并且培养液中15NH4Cl是唯一氮源。(2)从图表看，证明DNA分子的复制方式是半保留复制，第3组实验结果起到了关键作用，因为其离心后仅为中带(15N/14N)；还需与第1组和第2组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制。\n(3)分析讨论：①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为_______。B半保留不能没有变化轻15N\n解析：(3)①亲代DNA为15N/15N，原料为14N，离心的结果为“轻”(14N/14N)和“重”(15N/15N)两条密度带，则“重带”DNA来自于亲代DNA，即B，这种复制方式没有发生母链与子链的重新组合，因而不是半保留复制。②判断DNA的复制方式主要是看子代DNA与亲代DNA的关系，实质是看母链与子链是否发生重新组合，若将DNA双链分开离心，则不能判断DNA的复制方式。③在同等条件下，将子Ⅱ代继续培养(原料为14N)，子n代DNA离心结果密度带仍为两种，即轻带(14N/14N)和中带(15N/14N)，位置未发生变化。④子Ⅰ代DNA的“中带”(15N/14N)比以往实验结果略宽，说明该实验结果中的“中带”不完全是15N/14N，有可能新形成的子链(14N)中混有少量的15N。\n课堂总结\n[网络建构提升]稳定性特异性基因边解旋边复制、半保留复制解旋→合成子链→形成子代DNA两条反向平行长链磷酸、脱氧核糖交替连接碱基互补配对形成碱基对\n[长句应答必备]1．DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。2．DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。3．DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。4．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。5．DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。6．DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。7．基因通常是具有遗传效应的DNA片段。8．染色体是基因的主要载体，线粒体、叶绿体中也存在基因。\n历届真题\n[等级选考研考向]1．[2021·广东卷]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是()①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A.①②B．②③C．③④D．①④答案：B\n解析：①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。\n2．[2020·浙江7月选考]某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是()A．①表示胞嘧啶B．②表示腺嘌呤C．③表示葡萄糖D．④表示氢键答案：D解析：根据碱基互补配对原则可知，DNA结构中与A配对的是T，①表示胸腺嘧啶，A错误；与G配对的是C，②表示胞嘧啶，B错误；③表示脱氧核糖，是脱氧核苷酸中的单糖，C错误；④表示氢键，D正确。\n3．[2019·天津卷]用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动答案：A解析：胸腺嘧啶是脱氧核苷酸的特有组成成分之一，脱氧核苷酸是DNA复制的原料，故用3H标记的胸腺嘧啶合成脱氧核苷酸，注入真核细胞后可以用于研究DNA复制的场所，A正确。\n4．[2019·浙江4月选考]在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是()A．1/2的染色体荧光被抑制B．1/4的染色单体发出明亮荧光C．全部DNA分子被BrdU标记D．3/4的DNA单链被BrdU标记答案：D\n解析：根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，A、B正确；一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，分别位于两个DNA分子中，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有7/8的DNA单链被BrdU标记，D错误。\n5．[2018·浙江卷，22]某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是()A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N/14N－DNAD．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的答案：B\n解析：由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A正确；分析图示可知：a管中的DNA密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中的DNA密度介于a、c管之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N/14N－DNA，C正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。\n6．[2018·海南卷，15]现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是()A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1答案：D解析：将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15N－DNA和2个15N14N－DNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14N－DNA和2个14N14N－DNA，比例为3∶1，D正确。\n[国考真题研规律]7．[全国卷Ⅱ]某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()A．随后细胞中的DNA复制发生障碍B．随后细胞中的RNA转录发生障碍C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用答案：C解析：某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误。\n8．[全国卷Ⅰ，节选]在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_______________________。答案：(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记\n解析：(3)由于DNA分子复制为半保留复制，故噬菌体双链DNA复制过程中，被32P标记的两条单链始终被保留，并分别存在于两个子代DNA分子中。另外，新合成DNA的过程中，原料无32P标记，所以n个子代DNA分子中有且只有2个含有32P标记。