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1、第2节DNA分子的结构DNA分子的结构 其次节DNA分子的结构1.DNA分子的双螺旋结构模型是由和提出来的。2.DNA分子具有的4种碱基分别是、,两条链上的碱基是通过键连接的。3.DNA的碱基配对是有肯定规律的,即肯定与配对,肯定与配对,这样的配对使DNA分子具有稳定的,同时能说明A、T、G、C的关系,也能说明DNA的过程。4.下列哪种不是DNA的组成成分?()A核糖B磷酸C胞嘧啶D鸟嘌呤5.DNA的两条链上排列依次稳定不变的是()A4种脱氧核苷酸B脱氧核苷C脱氧核糖和磷酸D碱基对6.DNA完全水解后得到的化学物质是()A氨基酸、葡萄糖、含氮碱基B脱氧核糖、含氮碱基、磷酸C氨基酸、核苷酸、葡萄
2、糖D核糖、含氮碱基、磷酸7.组成DNA的含氮碱基、五碳糖、脱氧核苷酸的种类数依次是()A4、4、4B4、1、8C4、2、4D4、1、48.已知DNA的一条单链中AG/TC0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是()A0.4和0.6B2.5和1.0C0.4和0.4D0.6和1.09.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是()A9%B27%C28%D46%10.下列关于双链DNA的叙述错误的是()A若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上A和T的数目也相等B若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A
3、的数目小于TC若一条链上A:T:G:C1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C1:2:3:4D若一条链上A:T:G:C1:2:3:4,则另一条链也是A:T:G:C2:1:4:311.由120个碱基组成的DNA分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息,其种类数最多可达()A4120B1204C460D60412.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()A9%B18%C32%D36%13.在小麦中,由A、T、G构成的核苷酸种类有()A3种B4种C5种D8种14.下列有关DNA的叙述中正确的是()A同一生物个体各种体细胞核中的DNA,具有相
4、同的碱基组成B双链DNA分子的碱基含量是AGCT或ACGTC细胞缺少和养分不足将影响DNA的碱基组成DDNA只存在于细胞核中15.生物界的生物形形色色、多种多样的根本缘由是()A蛋白质分子结构的多样性BDNA分子的多样性C非同源染色体组合的多样性D自然环境的多样性16.下列不是DNA的结构特征的是()ADNA双链极性反向平行BDNA螺旋沿中心轴旋转C碱基按嘌呤与嘧啶,嘧啶与嘌呤互补配对DDNA分子排列中,两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化17.在双链DNA分子中,有腺嘌呤P个,占全部碱基的比例为N/M(M2N),则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为()A(PM/N)PB(PM/2N)PCN2P/
5、2MDPM/2N18.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构有一个腺嘌呤,则它的其他组成应是A2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶()B2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶C2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D3个磷酸、3个脱氧核糖核酸和1个胸腺嘧啶19.下图为DNA分子结构模式图,据图回答: (1)图中的1、2分别代表、,1、2、3合在一起称为。(2)假如3是腺嘌呤,则4是,5能否表示腺嘌呤?。若不能请写出可能的碱基是。(3)DNA被彻底水解后,能产生含氮产物的是。 DNA的分子结构 生物:3.1.2DNA的分子结构例题与探究(中图版必修2)典题精讲例1DNA分子多样性的缘由是()A.DN
6、A是由4种脱氧核苷酸组成的B.DNA的相对分子质量很大C.DNA具有规则的双螺旋结构D.DNA的碱基对有许多种不同的排列依次思路解析:组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是碱基对的排列依次却是千变万化的,这就构成了DNA分子的多样性。答案:D绿色通道:DNA分子的多样性,同时也确定了DNA分子的特异性。变式训练下图所示为DNA分子平面结构图,细致读图后完成下列问题:(1)写出图中各编号的中文名称:_,_,_,_,_,_,_,_,_。(2)图中共有脱氧核苷酸_个,碱基_对。(3)图中部分由_个脱氧核苷酸化合而成。一个脱氧核苷酸由一分子_、一分子_、一分子_构成。思路解析:该题考查学生对DNA双螺
7、旋结构模型学问的理解。由于DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘绕成规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替排列的依次稳定不变;DNA内部的碱基靠氢键连接起来形成碱基对,且严格遵循碱基互补配对原则。每个脱氧核苷酸是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖和一分子的含氮碱基组成的。答案:(1)磷酸脱氧核糖胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶氢键()84()8磷酸脱氧核糖含氮碱基例2在DNA双螺旋链中,已查明某一脱氧核苷酸对中有一个胸腺嘧啶,则该脱氧核苷酸对中还有()A.一个磷酸、一个脱氧核糖和一个鸟嘌呤B.两个磷酸、两个脱氧核糖和两个腺嘌呤C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个腺嘌呤D.三个磷酸、三个脱氧核
8、糖和三个鸟嘌呤思路解析:一个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种,所以脱氧核苷酸只有四种。在组成DNA的双螺旋结构时,两个脱氧核苷酸分子的碱基通过氢键,根据碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)形成脱氧核苷酸时,依题意画出DNA双螺旋链的局部图:不难得出正确答案。答案:C绿色通道:此题要求学生驾驭脱氧核苷酸的化学组成和碱基互补配对原则,并用它分析DNA的双螺旋结构,考查应用实力。变式训练DNA分子的基本骨架是()A.磷脂双分子层B.规则双螺旋结构C.脱氧核糖和磷酸交替连接D.碱基的连接思路解析:组成DNA分子的基本
9、单位是脱氧核苷酸,而每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的。DNA分子是由两条具有反向平行关系的子链螺旋而成的,在链的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,构成DNA分子的基本骨架。答案:C例3某生物碱基的组成是嘌呤碱基占58%,嘧啶碱基占42%,此生物不行能是()A.T4噬菌体B.细菌C.烟草花叶病毒D.酵母菌和人思路解析:细菌、酵母菌和人的细胞中既有DNA也有RNA,因为RNA是单链,所以不满意嘌呤碱基和嘧啶碱基之和相等。烟草花叶病毒只有RNA,符合条件。T4噬菌体只有DNA。答案:A黑色陷阱:对核酸中碱基组成的理解不够,对DNA双螺旋结构中碱基互补配对的原则未驾
10、驭,对不同生物含有的核酸种类不明确,都是错答此题的缘由。变式训练1全部病毒的遗传物质()A.都是DNAB.都是RNAC.是DNA和RNAD.是DNA或RNA思路解析:病毒是由蛋白质和核酸组成的,核酸只有一种,要么是DNA,要么是RNA。答案:D变式训练2大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有()A.8种B.7种C.5种D.4种思路解析:大豆根尖细胞中含有DNA、RNA,A、T、C、G参加4种脱氧核苷酸、3种核糖核苷酸的构成。答案:B问题探究问题1DNA的空间结构是怎样的?导思:从外观上看,DNA是由两条平行的脱氧核苷酸长链回旋成规则的双螺旋结构。外侧(像楼梯“扶手”
11、)是脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架,内侧由碱基对(像楼梯“台阶”或谓横档)将两条链连接起来。探究:DNA分子的空间结构:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式回旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成骨架;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基,通过氢键连接成碱基对,A与T配对,G与C配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。问题2碱基互补配对原则的意义是什么?导思:DNA骨架之间的碱基连接是有肯定规则的,只能是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对。换句话说,嘌呤与嘌呤之间,嘧啶与嘧啶之间均不能配对。详细是:腺嘌呤(A)肯定与胸腺嘧啶
12、(T)配对,鸟嘌呤(G)肯定与胞嘧啶(C)配对,这就是碱基互补配对原则。探究:(1)由于碱基互补配对原则,使四种脱氧核苷酸组成的DNA分子在结构上具有稳定性。(2)由于碱基互补配对原则,确保了DNA的自我复制能够精确无误地完成。 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
13、胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)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
14、C配对。4DNA分子的多样性和特异性(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
15、证了复制能够精确地进行。(2)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D
16、NA分子中(AG)/(TC)的值相同。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
17、一条链是子链?DNA复制所形成的子代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
18、何状况下,DNA分子复制产生的子代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
19、律1碱基互补配对原则2碱基间的数量关系项目双链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
20、性和特异性(1)共性:ATTA1;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
21、消耗游离的该脱氧核苷酸m(2n1)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
22、链DNA密度最大,含14N的双链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
23、数目,所以每条DNA单链中AT、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
24、糖只与一个磷酸相连外,其余脱氧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
25、链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对会有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)
26、要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌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
27、带”比以往试验结果的“中带”略宽,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
28、反向平行方式回旋成规则的双螺旋结构,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
29、制供应了精确的模板,通过碱基互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,
30、C正确;脱氧核苷酸依据碱基不同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
31、占28%,则胸腺嘧啶(T)占的比例为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
32、呤占20%,将其置于只含31P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
33、含32P与只含31P的DNA分子数之比为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
34、碱基互补配对,所以形成的DNA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
35、模型,但都不科学D沃森和克里克最终受腺嘌呤(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
36、DNA分子内部,碱基之间通过氢键连接形成碱基对,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%
37、,则C1G158%。由一条链中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
38、一长度的塑料片代表C和T,则DNA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
39、量越多,DNA分子越稳定;依据碱基互补配对原则,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
40、()A3/4轻氮型、1/4中间型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
41、链碱基互补,a、b两条链碱基互补,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)
42、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中让其复制两次,其结果不行能是()A含32P的DNA分子占1/2B含31P的DNA分子占1/2C子代DNA分子相对分子质量平均比原来削减1500D共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸1800个解析:选B该DNA分子在含31P的培育液中复制两次,可得到4个DNA分子,其中含31P的DNA分子占100%,含32P的DNA分子占2/41/2。因为DNA复制为半保留复制,亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子代DNA分子中;4个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都只含有3
43、1P,还有两个DNA分子都是一条链含31P,另一条链含32P。前两个DNA分子相对分子质量比原DNA分子共削减了4000,后两个DNA分子比原DNA分子共削减了2000,这样4个DNA分子的相对分子质量平均比原来削减了6000/41500;在1000个碱基对的DNA分子中,胸腺嘧啶400个,则含有鸟嘌呤个数(100024002)/2600(个),复制两次所消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为600(221)1800(个)。 二、非选择题(共30分)11(10分)如图是DNA片段的结构图,请据图回答问题。(1)图甲是DNA片段的_结构,图乙是DNA片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称:2_、5_。(
44、3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由_和_交替连接的。(4)连接碱基对的化学键是_,碱基配对的方式如下:即_与_配对;_与_配对。(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是_的,从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成_的_结构。(6)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:该DNA片段中共有腺嘌呤_个,C和G共_对。该DNA片段复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸_个。在DNA分子稳定性的比较中,_碱基对的比例高,DNA分子稳定性高。解析:(1)从图中可以看出:甲表示的是DNA分子的平面结构。而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表
45、示的是一条脱氧核苷酸链片段,而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,且有肯定规律:A与T配对,G与C配对。(5)依据图甲可以推断:组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的;从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。(6)碱基对G和C之间有三个氢键,而A和T间有两个氢键,设该DNA片段碱基A有x个,碱基G有y个,则有以下关系:xy2001/2100,2x3y260,解得A为40个,G和C各为60个。复制4次共需原料C为:(241)60900个。C和G之间的氢键多于A、T之间的氢键,因此C和G比例越高,DNA分子稳定性越大。答案:(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸链片段腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)氢键A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向规则双螺旋(6)4060900C和G12(10分)DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,目前在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是最为牢靠的鉴定技术。请思索回答下列有关DNA指纹技术的问题:(1)DNA亲子鉴定中,DNA探针必不行少,DNA探针实际是一种已知碱基依次的
限制150内