1、第九章,第二講,高考成功方案 第1步,高考成功方案 第2步,高考成功方案 第3步,高考成功方案 第4步,一、DNA分子的結構與復制,1DNA分子的結構 (1)圖中表示 ，表示 ，的名稱是 。 (2)圖中和的名稱分別是 。 (3)從主鏈上看，兩條單鏈 平行；從堿基關系看， 兩條單鏈 。 (4)該圖表示的是DNA分子的平面結構，其空間結構是 。,磷酸,脫氧核糖,胞嘧啶脫氧核苷酸,腺嘌呤、鳥嘌呤,反向,互補配對,雙螺旋結構,2DNA分子的復制 (1)DNA分子復制時，圖中被破壞的化學鍵是 。 (2)DNA復制的方式是 。 (3)DNA復制的時間是 。 (4)DNA復制時需要哪些基本條件？ 。,氫鍵,

2、半保留復制,有絲分裂間期和減數第一次分 裂前的間期,DNA的復制需模板、原料、能量和酶等基本條件,二、基因是有遺傳效應的DNA片段 1DNA分子特性 (1)多樣性：主要取決于 。 (2)特異性：決定于 。 (3)穩定性：主要取決于 。,堿基排列順序的多樣性,DNA分子中特定的堿基排列順序,DNA分子的雙螺旋結構,2對基因本質的理解 (1)DNA分子上所有的堿基序列都是遺傳信息嗎？ 。 (2)基因和DNA有何關系？ 。,不是,1個DNA上有許多基因，基因是有遺傳效應的DNA片段,做一題 例1(2010山東高考)蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標

3、記的培養基中繼續分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是 () A每條染色體的兩條單體都被標記 B每條染色體中都只有一條單體被標記 C只有半數的染色體中一條單體被標記 D每條染色體的兩條單體都不被標記,解析蠶豆根尖細胞的染色體上的DNA分子原來不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷，在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養基中完成一個細胞周期后，復制形成的所有DNA分子中一條鏈含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷，一條鏈不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷；在不含放射性標記的培養基中繼續培養至分裂中期，每條染色體上的兩個DNA分子中只有一個DNA分子含放射性。 答案 B,鏈一串 1DNA分子結構分析 (1) 每個DNA

4、片段中，游離的磷酸基團有2個。 (2) 磷酸基團、脫氧核糖與含氮堿基之間的數量關系為 111。 (3) 脫氧核苷酸之間的化學鍵為磷酸二酯鍵，用限制酶處理 可切斷，用DNA連接酶處理可連接，還可用DNA聚合酶連接。,(4) 連接兩條脫氧核苷酸鏈堿基之間的化學鍵為氫鍵，可用 解旋酶斷裂，也可加熱斷裂，A與T之間有2個氫鍵，G與C之間有3個氫鍵。 (5) 每個脫氧核糖一般連接著2個磷酸，每條單鏈上相鄰堿 基不直接相連。 (6) 若堿基對為n，則氫鍵數為2n3n，若已知A有m個，則 氫鍵數為3nm。,關鍵一點 (1) GC堿基對含量越高，DNA越穩定，耐高溫的能 力越強。 (2) DNA在高溫下解旋后

5、，逐漸降低溫度又可恢復螺 旋狀態，其遺傳信息仍存在，這可以在肺炎雙球菌轉化實驗中得到體現。,2DNA復制的準確性 (1)一般情況下，DNA能準確地進行復制，其原因有： DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供精確的模板。 DNA具有堿基互補配對的能力，能夠使復制準確無誤地進行。 (2)特殊情況下，在外界因素和生物內部因素的作用下， 可能造成堿基配對發生差錯，引起基因突變。,關鍵一點在分析DNA分子復制問題時，一定要從DNA分子兩條單鏈的角度考慮，故復制后的一條染色體上的兩條染色單體(或DNA分子)都含有原來的單鏈。,通一類 1有關DNA分子結構的敘述，正確的是 () ADNA分子由4種脫氧核苷

6、酸組成 BDNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C單鏈DNA中A與T的數量相同 D磷酸與核糖交替連接構成DNA鏈的基本骨架,解析： DNA雙鏈中兩條鏈上的堿基通過氫鏈連接成堿基對。雙鏈DNA中A與T數量一定相等，單鏈DNA中不一定。DNA中磷酸與脫氧核糖交替連接構成DNA鏈的基本骨架。 答案： A,2有關DNA復制的敘述，不正確的是 () ADNA在復制過程中可能會發生差錯，但這種差錯不一定改變生物的性狀 BDNA的復制過程是先解旋后復制 CDNA的復制通常發生在細胞分裂間期 DDNA復制過程需要DNA聚合酶,.,解析： DNA的復制過程是邊解旋邊復制。 答案： B,3(2012冀州一模)將某一經3

7、H標記DNA的雄性動物細 胞(染色體數為2N)置于不含3H的培養基中培養，該細胞經過兩次連續分裂后形成4個大小相等的子細胞。下列有關說法正確的是 () A若子細胞中染色體數為2N，則其中含3H的染色體 數一定為N B若子細胞中染色體數為N，則其中含3H的DNA分 子數為N/2,C若子細胞中的染色體都含3H，則細胞分裂過程中 會發生基因重組 D若子細胞中有的染色體不含3H，則是同源染色體 彼此分離的結果,解析：若子細胞中染色體數為2N，則該細胞進行的是有絲分裂，細胞分裂兩次，DNA復制兩次；第一次分裂形成的細胞中的DNA都含3H，第二次分裂間期經復制形成的姐妹染色單體的DNA中只有一條DNA含有

8、3H，在分裂后期姐妹染色單體分開，但非姐妹染色單體間隨機結合，子細胞的染色體中含3H的染色體數為02N之間，A項錯誤。若子細胞中染色體數為N，則該細胞進行的是減數分,裂，DNA只復制一次，形成的DNA都含3H，B項錯誤。若子細胞中的染色體都含3H，可判斷該細胞進行的是減數分裂，會發生基因重組，C項正確。若子細胞中有的染色體不含3H，可判斷該細胞進行的是有絲分裂，無同源染色體彼此分離，D項錯誤。 答案： C,做一題 例2(2011上海高考改編)某雙鏈DNA分子含有400個堿基，其中一條鏈上ATGC1234。下列表述錯誤的是 () A該DNA分子的一個堿基改變，不一定會引起子代性狀 的改變 B該D

9、NA分子連續復制兩次，需要游離的腺嘌呤脫氧核 苷酸120個,C該DNA分子中4種堿基的比例為ATGC 3377 D該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種,解析DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸有2003/1060個。該DNA分子連續復制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸為：360180個；DNA分子另一條鏈中ATGC2143，故該DNA分子中4種堿基比例為ATGC3377；DNA雙鏈間堿基互補配對，即DNA分子中有200個堿基對，因各種堿基個數已定，故該DNA分子中的堿基排列方式少于4200種。 答案B,鏈一串 1雙鏈DNA分子中堿基間的關系,2DNA復制的有關計算 (1)1個DNA分子復制n代后

10、，能形成2n個DNA分子，這些 DNA分子中，只有兩個含有第一代DNA分子的單鏈。 (2)已知1個DNA分子中的P全部為32P標記，然后轉移到31P 的培養基中復制n代，其計算規律為：,通一類 4已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數的35.8%， 其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9%和17.1%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數的 () A32.9%和17.1%B31.3%和18.7% C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%,解析：由題干DNA雙鏈GC35.8%，可推出CG17.9%，AT32.1%；設它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數的比例為x、

11、y；則有(x32.9%)/232.1%、(y17.1%)/217.9%，解得：x31.3%，y18.7%。 答案：B,5(2012濰坊質檢)真核細胞內某基因由1 000對脫氧核苷酸 組成，其中堿基A占20%。下列說法正確的是 () A該基因一定存在于染色體上 B該基因的一條脫氧核苷酸鏈中(CG)/(AT)為32 CDNA解旋酶能催化該基因水解為多個脫氧核苷酸 D該基因復制3次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸2 800個,解析：真核細胞內的基因包括核基因和質基因，若是質基因則不會存在于染色體上。真核細胞的細胞器線粒體或葉綠體中也含有基因，但不存在于染色體上；根據已知條件可知：在該基因中，AT400個，

12、GC600個。解旋酶只能將DNA分子解旋，DNA酶才能將基因水解成脫氧核苷酸。該基因復制3次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸600(231)4 200。 答案：B,做一題 例3某校一個生物活動小組借助某大學的實驗設備，對有關DNA復制的方式進行探究，有人認為DNA是全保留復制，也有人認為DNA是半保留復制。為了證明這兩種假設，這個小組設計了下列實驗程序，請完成實驗并對結果進行預測。,(1)實驗步驟： 第一步：在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N14N；在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N15N。用某種離心方法分離得到的結果如上圖所示，其DNA分別分

13、布在輕帶和重帶上。,第二步：將親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養基上 繁殖一代()，請分析： 如果DNA位于_帶位置，則是全保留復制；如果DNA位于_帶位置，則是半保留復制。 第三步：為了進一步驗證第二步的推測結果，將親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養基上連續繁殖兩代()，請分析： 如果DNA位于_帶位置，則是全保留復制；如果DNA位于_帶位置，則是半保留復制。,(2)有人提出：第一代()的DNA用解旋酶處理后再離心， 就能直接判斷DNA的復制方式，如果輕帶和重帶各占1/2，則一定為半保留復制。你認為此人說法是否正確？_。原因是_。,解析如果DNA的復制方式為全保留復制，則

14、一個親代(15N15N)的大腸桿菌轉移到含14N的培養基上繁殖一代，子代兩個DNA分子是：一個15N15N，一個14N14N，其在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復制方式為半保留復制，則一個親代(15N15N)的大腸桿菌轉移到含14N的培養基上繁殖一代，子代兩個DNA分子都是15N14N，其在離心管中分布的位置全部在中帶。,答案 (1)1/2重和1/2輕全中1/4重和3/4輕1/2中和1/2輕 (2)不正確無論是半保留復制還是全保留復制，離心后的結果是一致的，無法區分,學一技 1實驗方法 探究DNA復制的方式，采用的是同位素示蹤技術和離心處理，根據試管中DNA的分布位置

15、確定復制方式。 2有關DNA復制方式的推測 (1)全保留復制模型：作為模板的DNA的兩條母鏈分開，分 別復制形成兩條DNA子鏈，此后兩條母鏈彼此結合，恢復原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補結合形成一條新的雙鏈DNA分子。,(2)彌散復制模型：親代DNA雙鏈被切成雙鏈片段，而這些 片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈又以某種方式聚集成“雜種鏈”。 (3)半保留復制：在復制過程中，原來雙螺旋的兩條鏈并沒 有被破壞，它們分成單獨的鏈，每一條舊鏈作為模板再合成一條新鏈，這樣在新合成的兩個雙螺旋分子中，每個分子中都有一條舊鏈和一條新鏈。,3實驗過程(見下圖),第一步：將大腸桿菌放在含有15N的培養

16、基中生長，獲得實驗用的親代細菌，使親代的DNA雙鏈都標記上15N(兩條鏈均為重鏈)，提取DNA進行CsCl梯度離心，結果只有一條重帶。 第二步：將雙鏈均被15N標記的親代DNA放在含14N的培養基中生長，讓其再繁殖一代，取子代的DNA進行CsCl梯度離心，實驗結果顯示離心管中出現一條中帶(一條鏈含15N，另一條鏈含14N)。,第三步：將第二步所得到的大腸桿菌放入含14N的培養基中培養，得到子二代，然后提取DNA進行CsCl梯度離心，實驗結果是離心管中有2條帶，即一條輕帶(兩條鏈都含14N)，另一條為中帶。,做一題 例4(2012濟南調研)在生命科學研究中，“放射性同位素示蹤法”是常用的研究手段

17、。請分析下列幾個科學實驗，回答有關問題： (1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標記后，放在普通培養基上繁 殖兩代，如下圖所示。該實驗有力地證明了DNA分子的復 制方式是_。若在此過程中，共消耗了游離的胸腺 嘧啶脫氧核苷酸183個，則親代DNA分子中含腺嘌呤脫氧 核苷酸_個。,(2)魯賓和卡門用放射性18O分別標記H2O和CO2分子，證明 了光合作用過程中產生的O2來自_；卡爾文用 14C標記的CO2研究光合作用暗反應過程中C的轉移途 徑，14C在化合物中的出現順序依次是： 14CO2_(化合物)_。,(3)用含放射性元素的氨基酸培養豚鼠的胰腺細胞，研究豚 鼠分泌蛋白的合成和分泌過程，放射性在核糖

18、體出現 后，依次經過_、_和_，最后出 現在細胞外。,解析用放射性同位素示蹤法可以有力地證明DNA分子的復制方式為半保留復制。DNA分子復制兩次，凈增加3個DNA分子，此過程共消耗胸腺嘧啶脫氧核苷酸183個，則每個DNA分子中含胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為183361(個)，雙鏈DNA分子中，腺嘌呤脫氧核苷酸數目與胸腺嘧啶脫氧核苷酸數目相等?？栁挠?4C標記的CO2研究光合作用暗反應過程中C的轉移途徑，含有14C的CO2先,與C5形成C3，然后在ATP供能和H作為還原劑的作用下生成了(CH2O)。分泌蛋白形成的過程是：先在核糖體中將氨基酸合成多肽鏈，然后進入內質網中加工，再運輸到高爾基體中進一步加工、包裝，最后分泌到細胞膜外。