高考生物总复习 第三章 基因的本质 第2、3、4节 DNA分子的结构、DNA的复制、基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2

第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段考纲考纲考情考情三年三年1212考高考指数：考高考指数：1.DNA1.DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点2.DNA2.DNA分子的复制分子的复制3.3.基因的概念基因的概念三年三年考题考题20142014年年(3(3考考) )：江苏：江苏T4T4、T25T25，福建，福建T28T2820132013年年(4(4考考) )：江苏：江苏T2T2、T32T32，广东，广东T2T2，海南，海南T12T1220122012年年(5(5考考) )：山东：山东T5T5，江苏，江苏T2T2、T6T6，福建，福建T5T5，天津，天津T7T7考情考情播报播报1.1.考查内容：主要考查考查内容：主要考查DNADNA分子的结构和分子的结构和DNADNA的复制。的复制。2.2.考查方式：可单独考查考查方式：可单独考查DNADNA分子的结构，可结合实验考查分子的结构，可结合实验考查DNADNA的复制，或者结合细胞增殖和中心法则考查的复制，或者结合细胞增殖和中心法则考查DNADNA的复制。的复制。3.3.考查题型：主要是选择题，非选择题的某个小题也可能涉考查题型：主要是选择题，非选择题的某个小题也可能涉及。及。【知识梳理】【知识梳理】一、一、DNADNA分子的分子的结构结构1.1.化学组成：化学组成：(1)(1)元素组成：元素组成：_。(2)(2)基本单位：基本单位：_ _ _含氮碱基：含氮碱基：_磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖A A、T T、G G、C CC C、H H、O O、N N、P P脱氧核苷酸脱氧核苷酸2.2.平面结构：平面结构：(1)(1)基本骨架：基本骨架：_交替连接而成的反向平行长链。交替连接而成的反向平行长链。(2)(2)内侧：碱基对内侧：碱基对 遵循遵循_原则。原则。3.3.空间结构：规则的空间结构：规则的_结构。结构。A=_(A=_(或或_=A)_=A)_C(_C(或或C_) C_) T TT TG GG G磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖碱基互补配对碱基互补配对双螺旋双螺旋二、二、DNADNA的复制的复制1.1.概念：以概念：以_为模板，合成为模板，合成_的过程。的过程。2.2.时间：时间：_。亲代亲代DNADNA子代子代DNADNA有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期3.3.过程：过程：能量能量解旋解旋两条螺旋的双链两条螺旋的双链母链母链脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA聚合酶聚合酶碱基互补配对碱基互补配对双螺旋结构双螺旋结构4.4.特点：特点：_。5.5.方式：方式：_。6.6.结果：形成两个完全相同的结果：形成两个完全相同的DNADNA分子。分子。7.7.意义：将意义：将_从亲代传给子代，保持了从亲代传给子代，保持了_的连续性。的连续性。边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息三、基因是有遗传效应的三、基因是有遗传效应的DNADNA片段片段1.1.基因、染色体、基因、染色体、DNADNA的关系：的关系：(1)(1)基因与染色体的关系：基因在染色体上呈基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_排列。排列。(2)(2)染色体与染色体与DNADNA的关系：染色体主要由的关系：染色体主要由DNADNA和蛋白质构成。和蛋白质构成。(3)(3)基因与基因与DNADNA的关系：基因的本质是有的关系：基因的本质是有_的的DNADNA片段，一个片段，一个DNADNA上有上有_个基因。个基因。(4)(4)基因与碱基的关系：遗传信息蕴藏在基因与碱基的关系：遗传信息蕴藏在_的排列顺序之中，的排列顺序之中，构成基因的碱基数构成基因的碱基数_(_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)DNA)DNA分子分子的碱基总数。的碱基总数。线性线性遗传效应遗传效应许多许多4 4种碱基种碱基小于小于2.2.将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上：将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上：a.a.染色体染色体b.DNAb.DNAc.c.基因基因d.d.脱氧核苷酸脱氧核苷酸d dc cb ba a【小题快练】【小题快练】1.1.考题诊断：考题诊断：(1)(2014(1)(2014江苏高考江苏高考T4C)T4C)富兰克林和威尔金斯对富兰克林和威尔金斯对DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。的建立也作出了巨大的贡献。( )( )【分析】【分析】富兰克林和威尔金斯提供了富兰克林和威尔金斯提供了DNADNA的的X X射线衍射图谱，对射线衍射图谱，对DNADNA双双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献。螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献。(2)(2012(2)(2012江苏高考江苏高考T2C)T2C)沃森和克里克提出在沃森和克里克提出在DNADNA双螺旋结构中嘧啶双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。数不等于嘌呤数。( )( )【分析】【分析】沃森和克里克提出沃森和克里克提出DNADNA双螺旋结构时依据是双螺旋结构时依据是A A和和T T的含量总是的含量总是相等，相等，G G和和C C的含量也相等，所以的含量也相等，所以A+G=T+CA+G=T+C，即嘧啶数等于嘌呤数。，即嘧啶数等于嘌呤数。2.2.易错诊断：易错诊断：(1)(1)每个每个DNADNA分子中碱基数分子中碱基数= =磷酸数磷酸数= =核糖数。核糖数。( )( )【分析】【分析】构成构成DNADNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成。和含氮碱基构成。(2)(2)含有含有G G、C C碱基对比较多的碱基对比较多的DNADNA分子热稳定性较差。分子热稳定性较差。( )( )【分析】【分析】碱基对碱基对G-CG-C之间形成三个氢键，而碱基对之间形成三个氢键，而碱基对A-TA-T之间只形成两之间只形成两个氢键，所以含有个氢键，所以含有G G、C C碱基对比较多的碱基对比较多的DNADNA分子热稳定性较强。分子热稳定性较强。(3)DNA(3)DNA的复制有可能出现的复制有可能出现“差错差错”。( )( )【分析】【分析】在在DNADNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或改变可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或改变基因突变。基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。原因。(4)DNA(4)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNADNA分子中两条链均是分子中两条链均是新合成的。新合成的。( )( )【分析】【分析】DNADNA分子的复制方式为半保留复制，所以子代分子的复制方式为半保留复制，所以子代DNADNA的两条链的两条链中包含了一条母链和一条子链。中包含了一条母链和一条子链。3.3.教材研习：教材研习：( (必修必修2 P492 P49图图3-113-11改编改编) )下面对大肠杆菌下面对大肠杆菌DNADNA分子图示的分析正确的是分子图示的分析正确的是( () )A.A.图中图中2 2是核糖，属于五碳糖是核糖，属于五碳糖B.B.图中的碱基对图中的碱基对3 3和和4 4可能是可能是G-CG-C，也可能是，也可能是A-TA-TC.C.磷酸、五碳糖交替连接构成基本骨架磷酸、五碳糖交替连接构成基本骨架D.1D.1、2 2、3 3构成了一个完整的核糖核苷酸分子构成了一个完整的核糖核苷酸分子【解析】【解析】选选C C。构成。构成DNADNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，图中的基本单位是脱氧核糖核苷酸，图中1 1、2 2、3 3构成了一个完整的脱氧核苷酸分子，构成了一个完整的脱氧核苷酸分子，2 2是脱氧核糖；磷酸和五碳糖交是脱氧核糖；磷酸和五碳糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，内侧的碱基通过氢键形成碱基替连接，排列在外侧，构成基本骨架，内侧的碱基通过氢键形成碱基对，其中对，其中G G与与C C之间形成三个氢键，之间形成三个氢键，A A与与T T之间形成两个氢键，由此可判之间形成两个氢键，由此可判断断3 3、4 4只能为只能为G-CG-C碱基对。碱基对。4.4.有关有关DNADNA分子结构的叙述，正确的是分子结构的叙述，正确的是( () )A.DNAA.DNA分子由分子由4 4种核糖核苷酸组成种核糖核苷酸组成B.DNAB.DNA单链上相邻碱基以氢键连接单链上相邻碱基以氢键连接C.C.碱基与磷酸基相连接碱基与磷酸基相连接D.D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNADNA链的基本骨架链的基本骨架【解析】【解析】选选D D。DNADNA分子由分子由4 4种脱氧核苷酸组成；种脱氧核苷酸组成；DNADNA双链上相对应的碱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基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNADNA链的基本骨架，链的基本骨架，碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。5.5.下列关于下列关于DNADNA复制的叙述，正确的是复制的叙述，正确的是( () )A.A.在细胞有丝分裂间期，发生在细胞有丝分裂间期，发生DNADNA复制复制B.DNAB.DNA通过一次复制后产生四个通过一次复制后产生四个DNADNA分子分子C.DNAC.DNA双螺旋结构全部解旋后，开始双螺旋结构全部解旋后，开始DNADNA的复制的复制D.D.单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在DNADNA酶的作用下连接合成新的子链酶的作用下连接合成新的子链【解析】【解析】选选A A。DNADNA的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。DNADNA复制是一个边解旋复制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在DNADNA聚合酶的作用下，聚合酶的作用下，以细胞内游离的以细胞内游离的4 4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。复制结束后，一个自合成与母链互补的一段子链。复制结束后，一个DNADNA分子就形成了分子就形成了两个完全相同的两个完全相同的DNADNA分子。分子。6.6.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是( () )A.A.细胞内的基因全部在染色体上细胞内的基因全部在染色体上B.B.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列C.C.一条染色体上有一个基因一条染色体上有一个基因D.D.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的【解析】【解析】选选B B。线粒体和叶绿体中的。线粒体和叶绿体中的DNADNA不在染色体上；基因在染色体不在染色体上；基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上有许多个基因；染色体是由上呈线性排列；一条染色体上有许多个基因；染色体是由DNADNA和蛋白和蛋白质构成的。质构成的。【速记卡片】【速记卡片】1.DNA1.DNA的的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记忆法：记忆法：五：五种元素：五：五种元素：C C、H H、O O、N N、P P四：四种碱基对应四种脱氧核苷酸四：四种碱基对应四种脱氧核苷酸三：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基二：两条脱氧核苷酸长链二：两条脱氧核苷酸长链( (碱基对有碱基对有A A与与T T、G G与与C C两种配对方式两种配对方式) )一：一种空间结构一：一种空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构2.DNA2.DNA复制的两个必记知识点：复制的两个必记知识点：(1)DNA(1)DNA复制特点：边解旋边复制、半保留复制。复制特点：边解旋边复制、半保留复制。(2)(2)复制的复制的“四要素四要素”。模板：模板：DNADNA分子的两条链。分子的两条链。原料：游离的四种脱氧核苷酸。原料：游离的四种脱氧核苷酸。酶：解旋酶和酶：解旋酶和DNADNA聚合酶。聚合酶。能量：细胞呼吸产生的能量：细胞呼吸产生的ATPATP。3.3.基因的两个记忆知识点：基因的两个记忆知识点：(1)(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。(2)(2)染色体是基因的主要载体。线粒体和叶绿体中也存在基因。染色体是基因的主要载体。线粒体和叶绿体中也存在基因。考点一考点一DNADNA分子的结构及相关计算分子的结构及相关计算1.DNA1.DNA分子的组成：分子的组成：2.DNA2.DNA分子结构的模式图解读：分子结构的模式图解读：(1)(1)磷酸基团：每个磷酸基团：每个DNADNA片段中，游离的磷酸基团有片段中，游离的磷酸基团有2 2个，分别位于个，分别位于DNADNA分子的两端。分子的两端。(2)(2)氢键。氢键。碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使其碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使其断裂。断裂。A A与与T T之间靠两个氢键连接，之间靠两个氢键连接，G G与与C C之间靠三个氢键连接。之间靠三个氢键连接。(3)DNA(3)DNA分子特性。分子特性。相对稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨相对稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。架。多样性：碱基多种多样的排列顺序。多样性：碱基多种多样的排列顺序。特异性：每种特异性：每种DNADNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。传信息。3.3.碱基互补配对原则及相关计算规律：碱基互补配对原则及相关计算规律：(1)(1)碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A A一定与一定与T T配对，配对，G G一定与一定与C C配对。配对。(2)(2)四个计算规律。四个计算规律。规律一：一个双链规律一：一个双链DNADNA分子中，分子中，A=TA=T、C=GC=G，则，则A+G=C+TA+G=C+T，即嘌呤碱基，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。总数等于嘧啶碱基总数。规律二：在双链规律二：在双链DNADNA分子中，互补的两碱基之和分子中，互补的两碱基之和( (如如A+TA+T或或C+G)C+G)占全占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的转录形成的mRNA(TmRNA(T换为换为U)U)中该种碱基比例的比值。中该种碱基比例的比值。规律三：在规律三：在DNADNA双链中，一条单链的双链中，一条单链的 的值与其互补单链的的值与其互补单链的 的值互为倒数关系。的值互为倒数关系。( (不配对的碱基之和比例在两条单链中不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数互为倒数) )提醒：在整个提醒：在整个DNADNA分子中该比值等于分子中该比值等于1 1。规律四：在规律四：在DNADNA双链中，一条单链的双链中，一条单链的 的值，与该互补链的的值，与该互补链的 的值是相等的，也与整个的值是相等的，也与整个DNADNA分子中的分子中的 的值是相等的。的值是相等的。提醒：提醒：综合规律三、四可简记为综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒补则等，不补则倒”。1111AGTC2222AGTCATGCATGCATGC【高考警示】【高考警示】(1)DNA(1)DNA的水解程度不同，产物会不同。的水解程度不同，产物会不同。DNADNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧核苷酸。是四种脱氧核苷酸。(2)(2)相邻的碱基在相邻的碱基在DNADNA分子的一条单链中通过分子的一条单链中通过“脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱脱氧核糖氧核糖”相连接。在相连接。在DNADNA的双链之间通过的双链之间通过“氢键氢键”相连接。相连接。【考题回访】【考题回访】1.(20141.(2014山东高考山东高考) )某研究小组测定了多个不同双链某研究小组测定了多个不同双链DNADNA分子的碱基分子的碱基组成，根据测定结果绘制了组成，根据测定结果绘制了DNADNA分子的一条单链与其互补链、一条单分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在链与其所在DNADNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( () )【解题指南】【解题指南】(1)(1)图示信息：图示信息：DNADNA分子的一条单链中碱基比例与分子的一条单链中碱基比例与DNADNA分分子、其互补链中的碱基比例关系。子、其互补链中的碱基比例关系。(2)(2)思维流程：思维流程：DNADNA分子的碱基互补配对原则分子的碱基互补配对原则一个一个DNADNA分子中分子中A=TA=T，C=GC=G计算两条链的互补碱基之和的比值与非互补碱基之和的比值计算两条链的互补碱基之和的比值与非互补碱基之和的比值曲线的横纵坐标一一对应。曲线的横纵坐标一一对应。【解析】【解析】选选C C。本题主要考查对。本题主要考查对DNADNA分子碱基互补配对原则的理解。双分子碱基互补配对原则的理解。双链链DNADNA分子中，分子中，(A+C)/(T+G)(A+C)/(T+G)一定等于一定等于1 1，故，故A A项错误；当一条链中项错误；当一条链中(A(A1 1+C+C1 1)/(T)/(T1 1+G+G1 1)=1)=1时，其互补链中存在时，其互补链中存在(A(A2 2+C+C2 2)/(T)/(T2 2+G+G2 2)=(T)=(T1 1+G+G1 1)/ )/ (A(A1 1+C+C1 1)=1)=1，B B项错误；在项错误；在DNADNA分子中，存在分子中，存在(A(A1 1+T+T1 1)/(G)/(G1 1+C+C1 1)= )= (A(A2 2+T+T2 2)/(G)/(G2 2+C+C2 2)=(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)，故，故C C项正确、项正确、D D项错误。项错误。2.(20132.(2013上海高考上海高考) )在搭建在搭建DNADNA分子模型的实验中，若有分子模型的实验中，若有4 4种碱基塑料种碱基塑料片共片共2020个，其中个，其中4 4个个C C，6 6个个G G，3 3个个A A，7 7个个T T，脱氧核糖和磷酸之间的连，脱氧核糖和磷酸之间的连接物接物1414个，脱氧核糖塑料片个，脱氧核糖塑料片4040个，磷酸塑料片个，磷酸塑料片100100个，代表氢键的连个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则( () )A.A.能搭建出能搭建出2020个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸B.B.所搭建的所搭建的DNADNA分子片段最长为分子片段最长为7 7个碱基对个碱基对C.C.能搭建出能搭建出4 41010种不同的种不同的DNADNA分子模型分子模型D.D.能搭建出一个能搭建出一个4 4个碱基对的个碱基对的DNADNA分子片段分子片段【解析】【解析】选选D D。要搭建。要搭建2020个脱氧核苷酸，需要脱氧核糖和磷酸之间的个脱氧核苷酸，需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数量为连接物的数量为2020，A A错误；要搭建错误；要搭建7 7个碱基对的个碱基对的DNADNA分子，至少需要分子，至少需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物脱氧核糖和磷酸之间的连接物( (核苷酸内部和核苷酸之间核苷酸内部和核苷酸之间)26)26个，个，B B错错误；脱氧核糖和磷酸之间的连接物误；脱氧核糖和磷酸之间的连接物1414个，磷酸塑料片个，磷酸塑料片8 8个，能搭建出个，能搭建出一个一个4 4个碱基对的个碱基对的DNADNA分子片段，分子片段，C C错误、错误、D D正确。正确。【加固训练】【加固训练】1.DNA1.DNA的一条链中的一条链中(A+G)/(T+C)=0.2(A+G)/(T+C)=0.2，该比值在其互补链和整个，该比值在其互补链和整个DNADNA分分子中分别是子中分别是( () )A.0.4A.0.4和和0.60.6B.5B.5和和1.01.0C.0.4C.0.4和和0.40.4D.0.6D.0.6和和1.01.0【解析】【解析】选选B B。双链。双链DNADNA中中A=TA=T、C=GC=G，DNADNA的一条链中的一条链中(A+G)/(T+C) (A+G)/(T+C) =0.2=0.2，则其互补链中，则其互补链中(A+G)/(T+C)=5(A+G)/(T+C)=5；整个；整个DNADNA分子符合碱基互补配对分子符合碱基互补配对原则，所以原则，所以(A+G)/(T+C)=1(A+G)/(T+C)=1，故选，故选B B。2.2.如图为如图为DNADNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是分子部分结构示意图，以下叙述正确的是( () )A.DNAA.DNA的稳定性与的稳定性与有关，生物体内解旋酶、有关，生物体内解旋酶、RNARNA聚合酶、聚合酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、逆转录酶等可以断开逆转录酶等可以断开B.B.是一个胞嘧啶脱氧核苷酸是一个胞嘧啶脱氧核苷酸C.DNAC.DNA连接酶可催化连接酶可催化或或键形成键形成D.AD.A链、链、B B链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖【解题指南】【解题指南】解答本题应关注两个方面：解答本题应关注两个方面：(1)(1)正确识别正确识别DNADNA的平面结构。的平面结构。(2)(2)明确明确DNADNA结构中一个完整脱氧核苷酸的组成，如图中的结构中一个完整脱氧核苷酸的组成，如图中的和其下和其下方的磷酸基团组成一个完整的脱氧核苷酸，而不是与方的磷酸基团组成一个完整的脱氧核苷酸，而不是与组成一个完整组成一个完整的脱氧核苷酸。的脱氧核苷酸。【解析】【解析】选选D D。结构图中。结构图中分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNADNA分子的基本骨架，分子的基本骨架，A A链、链、B B链方链方向相反。图中向相反。图中不是同一个脱氧核苷酸分子的组成成分，其中不是同一个脱氧核苷酸分子的组成成分，其中是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是氢键，生物体内的解旋酶和是氢键，生物体内的解旋酶和RNARNA聚合酶可将其断开，并且聚合酶可将其断开，并且RNARNA聚合酶和聚合酶和DNADNA聚合酶及逆转录酶分别聚合酶及逆转录酶分别将核糖核苷酸、脱氧核苷酸、脱氧核苷酸连接成核苷酸链。将核糖核苷酸、脱氧核苷酸、脱氧核苷酸连接成核苷酸链。DNADNA连接连接酶连接的是两个酶连接的是两个DNADNA片段，形成的是片段，形成的是键。键。3.(20153.(2015玉林模拟玉林模拟) )艾滋病病毒属于艾滋病病毒属于RNARNA病毒，具有逆转录酶，如果病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段它决定某性状的一段RNARNA中有中有4 4种碱基，其中碱基种碱基，其中碱基A=19%A=19%、C=26%C=26%、G=32%G=32%。则通过逆转录形成的双链。则通过逆转录形成的双链DNADNA中应含有碱基中应含有碱基A(A() )A.19%A.19%B.21%B.21%C.23%C.23%D.42%D.42%【解析】【解析】选选B B。互补链中的。互补链中的A A与该与该RNARNA中的中的U U配对，所以配对，所以A=U=1-19%-26%-A=U=1-19%-26%-32%=23%32%=23%，复制后的另一条链中，复制后的另一条链中A=19%A=19%，所以双链，所以双链DNADNA中碱基中碱基A=1/2A=1/2(23%+19%)=21%(23%+19%)=21%。【延伸探究】【延伸探究】逆转录形成的逆转录形成的DNADNA分子的热稳定性较高，试从碱基对的分子的热稳定性较高，试从碱基对的角度进行解释。角度进行解释。提示：提示：该该DNADNA分子中分子中A+T=42%A+T=42%，而，而G+C=58%G+C=58%，因，因G G与与C C之间形成三个氢键，之间形成三个氢键，A A与与T T之间形成两个氢键，之间形成两个氢键，DNADNA分子中碱基对分子中碱基对G-CG-C的比例较高，所以该的比例较高，所以该DNADNA分子热稳定性较高。分子热稳定性较高。考点二考点二DNADNA的复制的复制1.1.研究研究DNADNA复制的常用方法：复制的常用方法：同位素示踪法和离心法，常用同位素示踪法和离心法，常用3 3H H、1515N N标记，通过离心在试管中形成不标记，通过离心在试管中形成不同位置的同位置的DNADNA条带。条带。2.DNA2.DNA复制的总结：复制的总结：场所场所真核细胞：细胞核真核细胞：细胞核( (主要主要) )、线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体原核细胞：拟核、细胞质原核细胞：拟核、细胞质( (细胞质基质细胞质基质) )条条件件模板模板亲代亲代DNADNA的两条链的两条链原料原料4 4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸能量能量ATPATP酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等方式方式半保留复制半保留复制特点特点边解旋边复制边解旋边复制意义意义遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供了原始的选择材料了原始的选择材料3.DNA3.DNA复制过程中的数量关系：复制过程中的数量关系：DNADNA复制为半保留复制，若将亲代复制为半保留复制，若将亲代DNADNA分子复制分子复制n n代，其结果分析如下：代，其结果分析如下：(1)(1)子代子代DNADNA分子数为分子数为2 2n n个。个。含有亲代链的含有亲代链的DNADNA分子数为分子数为2 2个。个。不含亲代链的不含亲代链的DNADNA分子数为分子数为(2(2n n-2)-2)个。个。含子代链的含子代链的DNADNA有有2 2n n个。个。(2)(2)子代脱氧核苷酸链数为子代脱氧核苷酸链数为2 2n+1n+1条。条。亲代脱氧核苷酸链数为亲代脱氧核苷酸链数为2 2条。条。新合成的脱氧核苷酸链数为新合成的脱氧核苷酸链数为(2(2n+1n+1-2)-2)条。条。(3)(3)消耗脱氧核苷酸数。消耗脱氧核苷酸数。若一亲代若一亲代DNADNA分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m m个，经过个，经过n n次复制需要消耗次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为该脱氧核苷酸数为m m(2(2n n-1)-1)个。个。第第n n次复制所需该脱氧核苷酸数为次复制所需该脱氧核苷酸数为m m2 2n-1n-1个。个。【高考警示】【高考警示】 DNADNA分子复制相关计算的两点提醒分子复制相关计算的两点提醒将含有将含有1515N N标记的标记的1 1个个DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培养基中培养，复制的培养基中培养，复制n n次。次。(1)(1)含含1414N N的的DNADNA分子有分子有2 2n n个，只含个，只含1414N N的的DNADNA分子有分子有(2(2n n-2)-2)个，做题时看个，做题时看准是准是“含含”还是还是“只含只含”。(2)(2)子代子代DNADNA分子中，总链数为分子中，总链数为2 2n n2=22=2n+1n+1条，模板链始终是条，模板链始终是2 2条，做题条，做题时应看准是时应看准是“DNADNA分子数分子数”，还是，还是“链数链数”。【考题回访】【考题回访】1.(20151.(2015邯郸模拟邯郸模拟) )如图为真核细胞如图为真核细胞DNADNA复制过程的模式图，据图分复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是析，下列相关叙述错误的是( () )A.A.由图示得知，由图示得知，DNADNA分子复制的方式是半保留复制分子复制的方式是半保留复制B.B.解旋酶能使解旋酶能使DNADNA双链解旋，且需要消耗双链解旋，且需要消耗ATPATPC.C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的D.DNAD.DNA在复制过程中先完成解旋，再复制在复制过程中先完成解旋，再复制【解析】【解析】选选D D。由图示得知，。由图示得知，DNADNA分子复制的方式是半保留复制，而且分子复制的方式是半保留复制，而且是边解旋边复制；解旋酶能使是边解旋边复制；解旋酶能使DNADNA双链解旋，且需要消耗双链解旋，且需要消耗ATPATP；从图中；从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的。可以看出合成两条子链的方向是相反的。2.(20152.(2015长沙模拟长沙模拟) )下图为真核生物染色体上下图为真核生物染色体上DNADNA分子复制过程示意分子复制过程示意图，有关叙述错误的是图，有关叙述错误的是( () )A.A.图中图中DNADNA分子复制是从多个起点同时开始的分子复制是从多个起点同时开始的B.B.图中图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的C.C.真核生物真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶分子复制过程需要解旋酶D.D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率真核生物的这种复制方式提高了复制速率【解析】【解析】选选A A。从图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，。从图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，所以所以A A错误。图中错误。图中DNADNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNADNA分子复制过程需要解旋酶、分子复制过程需要解旋酶、DNADNA聚合酶等酶的参与。这种半保留复制聚合酶等酶的参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，同时每次复制都可产生两个的模式不仅保持前后代的稳定性，同时每次复制都可产生两个DNADNA分分子，提高了复制速率。子，提高了复制速率。【知识总结】【知识总结】有关有关DNADNA复制的四点注意复制的四点注意(1)(1)外界条件对外界条件对DNADNA复制的影响：在复制的影响：在DNADNA复制的过程中，需要酶的催化复制的过程中，需要酶的催化和和ATPATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响响DNADNA的复制。的复制。(2)DNA(2)DNA复制的准确性。复制的准确性。一般情况下，一般情况下，DNADNA能准确地进行复制。能准确地进行复制。特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起配对发生差错，引起DNADNA复制过程中出现差错。复制过程中出现差错。(3)DNA(3)DNA复制的起点数目：复制的起点数目：DNADNA在进行复制的时候，起点可能有多个。在进行复制的时候，起点可能有多个。(4)DNA(4)DNA复制的方向：复制的方向：DNADNA在进行复制的时候，复制的方向不是单一的，在进行复制的时候，复制的方向不是单一的，既可以单向进行，也可以双向进行。既可以单向进行，也可以双向进行。3.(20153.(2015洛阳模拟洛阳模拟) )某某DNADNA分子有分子有500500个碱基对，其中含有鸟嘌呤个碱基对，其中含有鸟嘌呤300300个。该个。该DNADNA进行连续复制，经测定，最后一次复制消耗了周围环境中进行连续复制，经测定，最后一次复制消耗了周围环境中3 2003 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNADNA分子共复制了多少次分子共复制了多少次( () )A.3A.3次次B.4B.4次次C.5C.5次次D.6D.6次次【解析】【解析】选选C C。已知该。已知该DNADNA分子有分子有500500个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有300300个鸟嘌个鸟嘌呤，则腺嘌呤与胸腺嘧啶均为呤，则腺嘌呤与胸腺嘧啶均为200200个；最后一次复制消耗了个；最后一次复制消耗了3 2003 200个个腺嘌呤脱氧核苷酸，则有腺嘌呤脱氧核苷酸，则有2 2n-1n-1200=3 200200=3 200，n=5n=5。因此这个。因此这个DNADNA分子分子共进行了共进行了5 5次复制。次复制。【延伸探究】【延伸探究】若该若该DNADNA分子经过复制，共消耗了周围环境中分子经过复制，共消耗了周围环境中6 2006 200个腺个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该嘌呤脱氧核苷酸，则该DNADNA分子复制了几次？分子复制了几次？提示：提示：5 5次。由于该次。由于该DNADNA分子中含有分子中含有200200个腺嘌呤，若共消耗了周围环个腺嘌呤，若共消耗了周围环境中境中6 2006 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则有个腺嘌呤脱氧核苷酸，则有(2(2n n-1)-1)200=6 200200=6 200，所以，所以n=5n=5次。次。【加固训练】【加固训练】1.1.假设将假设将1 1个个DNADNA分子用分子用1515N N标记，并供给标记，并供给1414N N的原料，该细胞进行的原料，该细胞进行3 3次连次连续的有丝分裂后，含有续的有丝分裂后，含有1515N N的的DNADNA所占的比例为所占的比例为( () )A.0A.0B.100%B.100%C.50%C.50%D.25%D.25%【解析】【解析】选选D D。由于。由于DNADNA复制为半保留复制，因此复制为半保留复制，因此1 1个个DNADNA分子复制分子复制3 3次，次，共产生共产生8 8个个DNADNA分子，其中含亲代的链有分子，其中含亲代的链有2 2个，故其所占的比例是个，故其所占的比例是25%25%。2.2.某某DNADNA分子中含有分子中含有1 0001 000个碱基对个碱基对(P(P均被均被3232P P标记标记) )。若将该。若将该DNADNA分子分子放在只含放在只含3131P P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNADNA的平的平均相对分子质量比原来均相对分子质量比原来( () )A.A.减少减少1 5001 500B.B.增加增加1 5001 500C.C.增加增加1 0001 000D.D.减少减少1 0001 000【解析】【解析】选选A A。具有。具有1 0001 000个碱基对的个碱基对的DNADNA分子连续复制两次，形成四分子连续复制两次，形成四个个DNADNA分子，这四个分子，这四个DNADNA分子中有两个分子中有两个DNADNA分子的每条链都是含分子的每条链都是含3131P P的，的，还有两个还有两个DNADNA分子是一条链含分子是一条链含3131P P，另一条链含，另一条链含3232P P。前两个。前两个DNADNA分子的分子的相对分子质量比原相对分子质量比原DNADNA共减少了共减少了4 0004 000，后两个，后两个DNADNA分子的相对分子质分子的相对分子质量比原来共减少了量比原来共减少了2 0002 000，这样四个，这样四个DNADNA分子的平均相对分子质量比原分子的平均相对分子质量比原来减少了来减少了6 000/4=1 5006 000/4=1 500。【备选考点】【备选考点】DNADNA复制方式的探究复制方式的探究DNADNA半保留复制的实验：半保留复制的实验：(1)(1)实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。(2(2) )实验原理：含实验原理：含1515N N的双链的双链DNADNA密度大，含密度大，含1414N N的双链的双链DNADNA密度小，一条密度小，一条链含链含1414N N、一条链含、一条链含1515N N的双链的双链DNADNA密度居中。密度居中。(3)(3)实验假设：实验假设：DNADNA以半保留的方式复制。以半保留的方式复制。(4)(4)实验预期：离心后应出现实验预期：离心后应出现3 3条条DNADNA带。带。重带重带( (密度最大密度最大) )：两条链都为：两条链都为1515N N标记的亲代双链标记的亲代双链DNADNA。中带中带( (密度居中密度居中) )：一条链为：一条链为1414N N标记，另一条链为标记，另一条链为1515N N标记的子代双标记的子代双链链DNADNA。轻带轻带( (密度最小密度最小) )：两条链都为：两条链都为1414N N标记的子代双链标记的子代双链DNADNA。(5)(5)实验过程：实验过程：(6)(6)过程分析。过程分析。立即取出，提取立即取出，提取DNADNA离心离心全部重带。全部重带。繁殖一代后取出，提取繁殖一代后取出，提取DNADNA离心离心全部中带。全部中带。繁殖两代后取出，提取繁殖两代后取出，提取DNADNA离心离心1/21/2轻带、轻带、1/21/2中带。中带。(7)(7)实验结论：实验结论：DNADNA的复制是以半保留方式进行的。的复制是以半保留方式进行的。【考题回访】【考题回访】(2015(2015聊城模拟聊城模拟)DNA)DNA的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散的情况是全保留复制、半保留复制、分散( (弥散弥散) )复制三种。究竟是哪复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明种复制方式呢？下面设计实验来证明DNADNA的复制方式。的复制方式。实验步骤：实验步骤：a.a.在氮源为在氮源为1414N N的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为1414N-N-DNA(DNA(对照对照) )。b.b.在氮源为在氮源为1515N N的培养基中生长的大肠杆菌，其的培养基中生长的大肠杆菌，其DNADNA分子均为分子均为1515N-N-DNA(DNA(亲代亲代) )。c.c.将亲代将亲代1515N N大肠杆菌转移到氮源为大肠杆菌转移到氮源为1414N N的培养基中，再连续繁殖两代的培养基中，再连续繁殖两代(和和)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNADNA分子将分子将分布在试管中的不同位置上。分布在试管中的不同位置上。实验预测：实验预测：(1)(1)如果与对照如果与对照( (1414N/N/1414N)N)相比，子代相比，子代能分辨出两条能分辨出两条DNADNA带：一条带：一条带和一条带和一条带，则可以排除带，则可以排除。(2)(2)如果子代如果子代只有一条中密度带，则可以排除只有一条中密度带，则可以排除，但不能肯，但不能肯定是定是。(3)(3)如果子代如果子代只有一条中密度带，再继续进行子代只有一条中密度带，再继续进行子代DNADNA密度鉴定：密度鉴定：若子代若子代可以分出可以分出和和，则可以排除分散复制，同时，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代肯定半保留复制；如果子代不能分出不能分出密度两条带，则排除密度两条带，则排除，同时确定为，同时确定为 。【解析】【解析】从题目中的图示可知，深色为亲代从题目中的图示可知，深色为亲代DNADNA的脱氧核苷酸链的脱氧核苷酸链( (母母链链) )，浅色为新形成的子代，浅色为新形成的子代DNADNA的脱氧核苷酸链的脱氧核苷酸链( (子链子链) )。因此全保留复。因此全保留复制后得到的两个制后得到的两个DNADNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNADNA分子，一个是两条子链形成的子代分子，一个是两条子链形成的子代DNADNA分子；半保留复制后得到的每分子；半保留复制后得到的每个子代个子代DNADNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的子代子代DNADNA分子的每个单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。分子的每个单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。答案：答案：(1)(1)轻轻( (1414N/N/1414N)N)重重( (1515N/N/1515N)N)半保留复制和分散复制半保留复制和分散复制(2)(2)全保留复制半保留复制或分散复制全保留复制半保留复制或分散复制(3)(3)一条中密度带一条轻密度带中、轻一条中密度带一条轻密度带中、轻半保留复制分散复制半保留复制分散复制