第14讲DNA的分子结构和遗传信息的传递Word文件下载.docx

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（3）碱基对的种类：

A===T（或T===A）、G≡C（或C≡G）。

4．空间结构：

规那么的双螺旋结构。

考点二　遗传信息的传递

1．概念：

是产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的进程。

2．时刻：

有丝割裂间期和减数第一次割裂前的间期。

3．条件

4．进程

（1）解旋：

在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。

（2）合成子链：

以解开的母链为模板，按碱基互补配对原那么，合成子链。

（3）形成新的DNA分子：

每一条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，形成两个新的DNA分子。

5．结果：

一个DNA分子经复制产生两个完全相同的子代DNA分子。

1．判定以下有关DNA结构的表达

（1）富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的成立也作出了庞大的奉献。

（√）

（2）双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。

（×

）

（3）双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。

2．判定以下有关DNA复制的表达

（1）植物细胞的线粒体和叶绿体中都可发生DNA的复制。

（2）DNA复制需要消耗能量。

（3）核酸生物大部份核酸在细胞核中合成。

（4）在一个细胞周期中，DNA复制进程中的解旋发生在两条DNA母链之间。

（5）DNA复制确实是基因表达的进程。

一、DNA的分子结构及特点

1．DNA分子结构模型分析

（1）假设a是腺嘌呤（A），那么b为腺嘌呤脱氧核苷酸；

假设a是鸟嘌呤（G），那么b为鸟嘌呤脱氧核苷酸；

假设a是胸腺嘧啶（T），那么b为胸腺嘧啶脱氧核苷酸；

假设a是胞嘧啶（C），那么b为胞嘧啶脱氧核苷酸。

（2）DNA分子中○、、▭之间的数量比为1∶1∶1。

（3）除DNA结尾的两个脱氧核糖外，其余每一个脱氧核糖连接着2个磷酸。

每一个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。

（4）在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。

（5）假设碱基对为n，那么氢键数为2n～3n；

假设已知碱基A有m个，那么氢键数为3n－m。

（6）DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，完全水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。

2．DNA分子的结构特点

（1）稳固性：

DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。

（2）多样性：

DNA分子中碱基的排列顺序多种多样。

（3）特异性：

每种DNA有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。

二、DNA复制的探讨

1．探讨方式：

同位素示踪法。

2．探讨进程

（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14NH4Cl为唯一氮源的培育液中培育。

（3）别离取完成一次细胞割裂和两次细胞割裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来，进行密度梯度超速离心和分析。

3．结果

世代

DNA分

子离心

后在管

中的

位置

不同DNA分子占全部

DNA分子之比

不同脱氧核苷酸链占全部链之比

只含15N

的DNA

分子

含14N、

15N的

DNA

只含14N

含15N

的链

含14N

亲代

全在下部

1

全在中部

1/2

2

1/2中部，

1/2上部

1/4

3/4

4.结论

（1）新合成的子代双链DNA分子中，一条链是来自亲代的DNA，另一条链那么是新合成的。

（2）DNA的复制是以亲代的一条DNA链为模板，依照碱基互补配对原那么，合成另一条具有互补碱基的新链。

（3）复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同。

5．特点：

DNA的复制方式为半保留复制。

三、DNA分子的相关数据计算

1．DNA碱基互补配对原那么的有关计算

规律

（1）：

嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。

即任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。

规律

（2）：

在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。

设在双链DNA分子中的一条链上A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，那么：

A1＋T1＝A2＋T2

＝n%。

因此A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝

简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。

规律（3）：

双链DNA分子中，非互补碱基和的比值在两条互补链中互为倒数。

设双链DNA分子中，一条链上：

＝m，

则

＝

＝m，互补链上

。

简记为：

“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。

”

规律（4）：

在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均值。

易错点　计算时，乱套公式而犯错

[点拨]　用DNA分子相关碱基互补配对演绎出来的各类计算公式时是有前提条件的，其前提条件必需确以为“双链DNA分子”才成立，不然不成立。

判定如下：

①双链DNA分子中A＝T、G＝C，假设显现A≠T或G≠C可确信不是双链DNA分子。

②假设显现“嘌呤≠嘧啶”那么可确信不是双链DNA分子，可能为“RNA”“单链DNA”或“DNA＋RNA”。

2．DNA分子复制的有关计算方式

DNA分子复制为半保留复制，假设将一个全数N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培育基中培育（复制）假设干代，其结果分析如下：

（1）子代DNA分子数：

2n。

①不管复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。

②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有（2n－2）个，做题时应看准是“含”仍是“只含”。

（2）子代DNA分子的总链数：

2n×

2＝2n＋1。

①不管复制多少次，含15N的链始终是2条。

做题时应看准是“DNA分子数”仍是“链数”。

②含14N的链是（2n＋1－2）条。

（3）消耗的脱氧核苷酸数

①假设一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，那么通过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸为m×

（2n－1）个。

②假设进行第n次复制，那么需消耗游离的该种脱氧核苷酸为m×

易错点1　对细胞割裂和DNA复制相结合的知识明白得不透[点拨]　只要亲代细胞所有DNA均标记且只复制1次，产生子代DNA分子全带放射性，不管有丝割裂一次产生2个子细胞仍是减数割裂持续割裂2次产生4个子细胞。

易错点2　对DNA复制进程中“第n次”仍是“n次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清[点拨]　第n次复制是所有DNA只复制一次所需碱基数量；

n次复制是指由原先的DNA分子复制n次，所需碱基数量。

四、核酸的种类和功能1．核酸的结构层次

2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情形

生物类别

核酸

核苷酸

碱基

遗传物质

举例

原核生物和真核生物

含有DNA和RNA两种核酸

8种

5种

细菌、人等

续　表

病毒

只含DNA

4种

噬菌体

RNA

烟草花

只含RNA

叶病毒

、RNA与蛋白质的关系

（1）DNA、RNA与蛋白质的功能关系

（2）氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数量之间的关系DNA（基因）　

　mRNA　　

　　蛋白质　碱基数　　∶　　碱基数　　∶　　氨基酸数6　　　∶　　　3　　　∶　　　　1由于mRNA中有终止密码子等缘故，上述关系应明白得为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA（基因）上的6个碱基。

考向一　DNA的分子结构及特点

（2021·

浙江7月学考，14,2分）依照碱基互补配对原那么，以下碱基间配对正确的选项是（　　）A．G与TB．A与AC．U与TD．G与C[解析]　碱基互补配对原那么，A与T通过两个氢键相连，C与G通过3个氢键相连。

[答案]　D

高考山东卷）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，依照测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数量比值的关系图，以下正确的选项是（　　）

[解析]　A项，不管DNA分子的一条单链中（A＋C）/（T＋G）的值为多少，整个DNA分子中（A＋C）/（T＋G）都等于1。

B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中（A＋C）/（T＋G）的值与其互补链中的（A＋C）/（T＋G）的值互为倒数。

C项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中（A＋T）/（G＋C）的值与整个DNA分子中（A＋T）/（G＋C）的值相等。

D项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中（A＋T）/（G＋C）的值与其互补链中（A＋T）/（G＋C）的值相等。

[答案]　C

考向二　遗传信息的传递

（2021·

浙江1月学考，26,2分）以下关于DNA复制的表达，正确的选项是（　　）

A．产物是RNA分子　　　B．场所主要是细胞溶胶

C．原料是氨基酸D．方式是半保留复制

[解析]　DNA复制方式为半保留复制，合成的子代DNA分子包括一条新链和一条母链。

含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个腺嘌呤。

假设该DNA分子持续复制两次，那么需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（　　）

A．30个B．60个

C．90个D．120个

[解析]　含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个腺嘌呤，那么胸腺嘧啶数为30个，胞嘧啶和鸟嘌呤数各为20个。

该DNA分子持续复制两次，产物共含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸120个，还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸90个。

[备战学业考试]

1．（2021·

浙江1月学考，24,2分）与DNA分子相较，RNA分子中特有的碱基是（　　）

A．尿嘧啶（U）　　　　　　B．鸟嘌呤（G）

C．腺嘌呤（A）D．胞嘧啶（C）

答案：

A

2．（2021·

浙江会考，29,2分）一个双链均含32P的DNA分子，在不含32

P的溶液中复制3次后，含32P的子代DNA分子个数是（　　）

A．1B．2

C．4D．8

解析：

选B。

一个双链均含32P的DNA分子，在不含32P的溶液中复制3次后，依照半保留复制原那么，含32P的子代DNA分子个数是2个。

3．（2020·

浙江会考，45,2分）以下各项中，能正确表示RNA大体单位的是（　　）

选D。

RNA大体单位为核糖核苷酸，由含氮碱基（A、U、C、G）、核糖、磷酸基团组成。

4．（2020·

浙江学考，26,1分）某生物的体细胞中有2n条染色体。

该生物的体细胞在含15N的培育基中培育多代后，移到不含15N的培育基中培育，第一次割裂形成的1个子细胞中含15N的染色体数量是（　　）

A．0B．n

C．2nD．4n

选C。

含2n条染色体的生物体细胞在含15N的培育基中培育多代后，DNA都带上了15N的标记，移到不含15N的培育基中培育，第一次割裂形成的1个子细胞中染色体DNA都带有15N。

5．（2021·

广东学考·

6单项选择Ⅰ）如图为DNA分子的平面结构示用意，属于DNA双螺旋结构特点的是（　　）

A．由两条脱氧核苷酸链组成

B．磷酸和核糖排列在外侧

C．内侧的碱基随机配对

D．碱基对通过肽键连接

选A。

DNA双螺旋结构由两条脱氧核苷酸链组成，A正确；

磷酸和脱氧核糖排列在外侧，B错误；

内侧的碱基依照碱基互补配对原那么配对，C错误；

碱基对通过氢键连接，D错误。

6．（2021·

浙江1月学考，12）以下图为中心法那么的示用意。

其中能表示DNA复制的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

在中心法那么示用意中，①为DNA复制，②为转录进程，③为翻译进程，④为逆转录进程，A选项符合题意。

7．（2021·

1单项选择Ⅰ）DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的进程。

参与该进程的物质是（　　）

①DNA　②DNA聚合酶　③脱氧核苷酸　④mRNA　⑤tRNA

A．①②③B．①②④

C．②③⑤D．②④⑤

DNA复制需要DNA为模板，在DNA聚合酶作用下，以脱氧核苷酸为原料，合成子代DNA，A正确；

mRNA和tRNA是翻译进程所需要的物质。

8．（2020·

江苏学考，18）以下关于真核细胞中DNA分子复制的表达，正确的选项是（　　）

A．是一种半保留复制

B．要紧在细胞质中完成

C．以DNA分子的一条链为模板

D．DNA分子完成解旋后才开始碱基配对

真核细胞中DNA分子复制是一种半保留复制，要紧在细胞核中完成，复制时其中的两条链均作为模板，边解旋边复制，A正确。

[冲刺高当选考]

9．以下关于DNA分子双螺旋结构的表达中，错误的选项是（　　）

A．都含有四种碱基

B．嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量相等

C．由两条反向平行的长链组成

D．磷酸基团与核糖的交替排列组成大体骨架

DNA分子双螺旋结构中，磷酸基团与脱氧核糖的交替排列组成大体骨架，D错误。

10．（2021·

高考上海卷）在DNA分子模型搭建实验中，若是用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表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，因为嘌呤环必然与嘧啶环互补

B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似

C．粗细不同，因为嘌呤环不必然与嘧啶环互补

D．粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同

DNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规那么的双螺旋结构，两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连，遵循互补配对原那么。

由此可知：

DNA分子双螺旋模型粗细相同，且由嘌呤环和嘧啶环组成的碱基对的空间尺寸相似。

A项符合题意。

11．1953年，沃森和克里克成立了DNA分子的结构模型。

关于DNA分子双螺旋结构的特点，表达错误的选项是（　　）A．DNA分子由两条反向平行的链组成B．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧C．碱基对组成DNA分子的大体骨架D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析：

DNA的大体骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列组成的。

12．某DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全数碱基的30%，那么该片段中腺嘌呤有（　　）A．240个B．160个C．800个D．48个解析：

在DNA分子中，由于遵循碱基互补配对原那么，即A＝T，G＝C，故当胞嘧啶有240个，占全数碱基的30%时，此片段的碱基数为240÷

30%＝800个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20%，通过计算可求得其别离含有160个。

13．以下有关DNA复制的表达，不正确的选项是（　　）A．DNA在复制进程中可能会发生过失，但这种过失不必然改变生物的性状B．DNA的复制进程是先解旋后复制C．DNA的复制通常发生在细胞割裂间期D．DNA复制进程需要DNA聚合酶解析：

DNA的复制进程是边解旋边复制。

14．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，那么以下有关表达正确的选项是（　　）①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为

m－n　③一条链中A＋T的数量为n④G的数量为m－nA．①②③④B．②③④C．③④D．①②③解析：

①中的等量关系容易判定；

②中要计算碱基之间的氢键数，需要明白G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n＋3×

m－n；

③因A＋T的总量为2n，故一条链中的A＋T的数量应为n；

④中计算G的数量有误，应为