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学案6 DNA分子的结构、复制和基因是有遗传效应的DNA片段【高考目标导航】DNA分子结构的主要特点 DNA分子的复制 基因的的概念 【基础知识梳理】一、DNA双螺旋结构模型的构建 （一）构建者： 。（二）当时对DNA分子的认识：1、基本元素组成： 5种元素。2、基本组成物质磷酸、 、 （A、G、C、T四种）3、DNA分子是以4种 为基本组成单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基，且腺嘌呤（A）的量总是等于 的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于 的量。记忆窍门：可用“五、四、三、二、一”记忆，即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三种物质，两条长链，一种螺旋。（三）模型建立：磷酸核糖在外，碱基在内的双链螺旋结构，碱基配对方式AT，GC。二、DNA分子的结构特点（一）两条链按反向平行盘旋成 结构。（二） 和 交替连接，排列在外侧，构成 ， 排列在内侧。（三）平面结构图及空间结构（四）两条链上的碱基通过 连接成碱基对。，碱基对的形成遵循 原则。A与T配，两碱基间形成两个氢键，G与C配，两碱基间形成三个氢键。提示：DNA中氢键越多，其结构越稳定，即富含G-C的比例越大，其结构越稳定。三、DNA分子结构的稳定性、多样性和特异性（一）DNA分子双螺旋结构具有相对稳定性，原因有：1、DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成，从头至尾没有变化。2、碱基配对方式始终不变，即AT，GC。（二）构成DNA分子的碱基只有4种，配对方式只有2种，但是碱基对的数量却可以成千上万，设某DNA分子有n对碱基，在DNA上有一个碱基对，此碱基对可能是AT或TA或GC或CG，即每一个碱基对有4种类型的可能性，故n对碱基的排列顺序是4n，从而构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。（三）特异性：每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基对排列顺序，而特定的碱基对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。四、对DNA分子复制的推测沃森和克里克关于DNA复制的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将_，互补的碱基之间的氢键_，_ 作为复制的模板，游离的_为原料，依据_原则，通过形成_，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做_。五、DNA分子复制的过程1.概念：以 分子为模板合成子代DNA分子 的过程。2.场所：主要在 中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。3.时间：有丝分裂 和减数 。4.条件：模板 原料 酶 能量 5.结果：一个DNA分子形成 子代DNA分子。5.精确复制的原因：、DNA分子独特的 ，为复制提供了精确的模板。、通过 ，保证了复制能够准确地进行。6.特点： 。7.方式： 。8.意义：从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性。 六、基因是有遗传效应的DNA片段 1.基因： 的DNA片段，是决定 的基本单位。 2.遗传信息：指基因中 的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系【考点突破】考点一 碱基互补配对原则及推论1、腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即AT，GC。AGTC=A+C=T+G=50%，2、不配对的两碱基之和的比值等于1，即（AG）/（TC）（AC）/（TG）1。3、相互配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中相互配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在互补链中的比例，也等于在整个DNA分子中所占比例。（A1+ T1）/（C1+ G1）= （A2+ T2）/（C2+ G2）=（A+T)/(G+C)4、在双链DNA分子中，若一条链中(A+C)/(T+G)=a，则互补链中(A+C)/(T+G)=1/a5、若已知A占双链的比例=c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。例题1、下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的（ ）A.若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的 数目为C的0.5倍B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等C.若一条链的ATGC=1234，则另 一条链相应碱基比为2143D.若一条链的GT=12，另一条链的CA=21例题2、一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的 （ ）A.44% B.24% C.14% D.28%练习1某双链DNA分子一条链上的（A+T）/（G+C）碱基比值为0.3，那么，在整个DNA分子中上述比例的比值 是（ ）A0.3 B0.7 C0.6 D103练习2DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是: （ ）A0.4和0.6 B2.5和1.0 C0.4和0.4 D0.6和1.0考点二 DNA分子的多样性和特异性提醒：设某DNA分子有n对碱基，在DNA上有一个碱基对，此碱基对可能是AT或TA或GC或CG，即每一个碱基对有4种类型的可能性，故n对碱基的排列顺序是4n每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基对排列顺序，这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。例题3、含有2 000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有（ ）A.42 000个B.41 000个C.24 000个D.21 000个例题4、DNA分子中，碱基对的特定的排列顺序构成了DNA分子的 （ ）A稳定性 B多样性 C特异性 D变异性考点三 关于DNA复制的相关计算一个DNA分子复制n次后的数量计算DNA分子数子代DNA分子数： 个。含有亲代DNA链的子代DNA分子： 个。不含亲代链的子代DNA分子数： 个。脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数： 条。亲代脱氧核苷酸链数： 条。新合成的脱氧核苷酸链数： 条。消耗的脱氧核苷酸数若一亲代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 个。在第n次复制时，共需消耗该脱氧核苷酸 个。例题5：如果将含有一对同源染色体的精原细胞的分子用15标记，并供给14的原料，那么，该细胞进行减数分裂产生的个精子中，含15标记的精子所占的比例为（）、25% 、50% 、75% 、100%例题6：某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次需要游离的胸腺嘧脱氧核苷酸数为 ( )A7(am)B8(am) C7(一m) D8(2am) 考点四 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系例题7：对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是（ ） A、每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因 B、都能复制、分离和传递，且三者行为一致 C、三者都是生物细胞内的遗传物质 D、生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为。 例题1解析 根据碱基互补配对原则，在DNA双链分子中，A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2。所以A、B、C项都是正确的。而D项中，若一条链的GT=12，另一条链CA=21是错误的，CA=12才是正确的。答案 D例题2解析 A1、G1分别表示一条链上腺嘌呤和鸟嘌呤的数目，T2表示另一条链中胸腺嘧啶数目，A1+G1占DNA分子碱基总数的24%，即由于A1+G1+C1+T1= ，A1+G1占本链碱基总数的48%。又A1=(1+40%)G1,由以上分析可解得A1=28%，G1=20%。根据碱基互补配对原则T2=A1=28%。 答案：D例题3答案：B例题4答案：C例题5答案：D例题6答案：C解析：每条染色体含有一个DNA（未复制时）或2个DNA（复制后）。染色体是DNA和基因的主要载体，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为（复制、分离、组合、传递）。染色体是遗传物质的主要载体，染色体的遗传作用是由DNA或基因决定的，因而不能说染色体是遗传物质。 答案： C