1、DNA分子的结构和复制及基因是有遗传效应的DNA片段一、DNA分子的结构答案:1C、H、O、N、PA、T、G、C脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA分子双螺旋巧记:借图记忆“3”三种物质:、;“4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸;“5”五种元素:含C、H、O;一定含P;一定含N。2判断正误。(1)DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。()(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)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。()(4)DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则,即AU,GC。()答案:2(1)(2)(3)(4)想一想:AT之间两个氢键,CG之间三个
2、氢键,什么样的DNA分子结构较稳定?提示:C和G的比例高的DNA分子结构稳定。解惑:碱基A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。含氢键越多,结构越稳定,即含GC(或CG)碱基对的比例越大,结构越稳定。二、DNA分子的复制(填表)概念以_为模板合成_分子的过程时间_的间期和_间期场所_(主要)条件模板:_原料:游离的4种_能量:_酶:_、DNA聚合酶等原则碱基互补配对原则过程解旋:在_的作用下,两条螺旋的双链解开合成子链:以解开的每一段母链为模板,在_等酶的作用下,按照_原则,合成与母链互补的子链形成子代DNA分子:延伸子链,母子链盘绕成_结构特点_;_复制结果1个DNA分子2个_意义将
3、_从亲代传给了子代,保持了遗传信息的_答案:亲代DNA子代DNA有丝分裂减数第一次分裂细胞核DNA的两条链脱氧核苷酸ATP解旋酶解旋酶DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋边解旋边复制半保留子代DNA分子遗传信息连续性想一想:DNA分子为什么能够复制?提示:DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板,碱基互补配对保证了复制的准确进行。三、基因是有遗传效应的DNA片段(判断正误)1构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。()2基因是有遗传效应的DNA片段。()3不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。()4DNA的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。()答案:1. 2.3.
4、4.解惑:(1)基因是遗传的基本结构和功能单位,其主要载体是染色体。线粒体和叶绿体中也存在基因。(2)原核生物体内也存在基因,但不与蛋白质结合。 DNA分子的结构、基因的本质1(2013广东卷,2)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于()证明DNA是主要的遗传物质确定DNA是染色体的组成成分发现DNA如何存储遗传信息为DNA复制机构的阐明奠定基础A. B. C. D. 解析:构建DNA双螺旋结构模型,不能证明DNA是主要的遗传物质,而噬菌体侵染细菌的试验证明了DNA是遗传物质,故错误。在Watson和Crick构建DNA双螺旋结构模型之前,就已经明确了染
5、色体的组成成分主要是DNA和蛋白质,故错误。结构决定功能,清楚DNA双螺旋结构,就可以发现DNA如何存储遗传信息,故正确。清楚了DNA双螺旋结构,就为DNA复制机构的阐明奠定基础,而且Waston和Crick也对DNA复制进行了描述,故正确。答案:D2人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是()A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA解析:遗传因子只是孟德尔通过实验现象推理出的理论产物,孟德尔并未证实
6、遗传因子的化学本质,A错;由于噬菌体转化实验将DNA和蛋白质的作用分别进行了研究,而肺炎双球转化实验中DNA和蛋白质不能完全分离开(纯度不够),所以噬菌体转化实验更有说服力,B正确;沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中,碱基互补配对,嘌呤数等于嘧啶数,C错;烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错。答案:B3(双选)有关DNA分子结构的叙述,正确的是()ADNA分子由4种脱氧核苷酸组成BDNA单链上相邻碱基以氢键连接C碱基与磷酸基相连接D磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链基本骨架解析:DNA双链上相对应的碱基以氢键连接,单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系
7、起来,脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧,构成DNA链的基本骨架。碱基排列在内侧,与脱氧核糖直接相连。答案:ADDNA的复制及实验探究4假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49D该DNA发生突变,其控制的性状也发生改变解析:由5 000个碱基对组成双链DNA中,腺嘌呤占全部碱基的20%,则鸟嘌呤G占30%,即一个这样的DNA中,A
8、T2 000个,GC3 000个,则100个子代噬菌体的DNA中共含有鸟嘌呤(G)3105个。由一个噬菌体增殖到100个噬菌体的过程中,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为31053 000个,A错误。噬菌体侵染细菌并增殖过程中,DNA复制、转录所需的模板为噬菌体DNA,转录和翻译所需要的核糖核苷酸、核糖体、氨基酸以及酶等皆来自宿主细胞(细菌),B错误。DNA进行半保留复制,1个双链都含32P的DNA复制后,子代中含有32P的DNA(一条链含32P,一条链含31P的DNA)共有2个,只含有31P的DNA共有98个,二者的比例为2:98即1:49,C正确。由于DNA上有非基因序列,基因中有非编码序列以及
9、密码子具有简并性等原因,DNA发生突变并不意味着性状一定会发生改变,D错误。答案:C5甲、乙图示是真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是()A甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行CDNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶D一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次解析:本题考查真核生物的DNA复制和转录。甲图以DNA两条单链为模板,而乙图以一条链为模板,且产物是一条链,确定甲图表示DNA复制,乙图表示转录。A项转录不是半保留方式,产物是单链RNA;B项真核细胞的DNA复制可以发生在细胞
10、核、线粒体及叶绿体中;C项DNA复制和转录均需要解旋酶;D项一个细胞周期DNA只复制一次,但要进行大量的蛋白质合成,所以转录多次发生。答案:D6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)轻带(14N/14N) 中带(15N/14N)请分析并回答:(1)要得到DNA中的N全部
11、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。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_复制。(3)分析讨论:若子代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。将子代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。若在同等条件下将子代继续培养,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。若某次实验的结果中,子代DNA的“中带”比以往实验结果
12、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_。解析:本题考查的是DNA半保留复制的实验验证过程及所采取的实验方法。(1)据表DNA在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代,可得到大肠杆菌B。(2)若证明DNA的复制为半保留复制,则需证明后代DNA的两条链,一条链是原来的,另一条链是新合成的,第3组结果与第1、2组的结果对比可以证实。(3)“轻”DNA为14N/14N DNA,“重”DNA为15N/15N DNA,据表,“重带”DNA来自于B代。的结果是后代DNA的两条链或全是原来的,或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。将子代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式。将子代继续培养,子n代DNA的情况是有2个为15N/14N DNA,其余全部为14N/14N DNA,所以子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带。“中带”为15N/14N DNA,“中带”略宽,说明新合成DNA单链中的N尚有少部分为15N。答案:(1)多15N(或15NH4Cl)(2)312半保留复制(3)B半保留不能没有变化轻15N6