DNA的结构与复制

请分析并回答： (1)要得到 DNA 中的 N 全部被放射性标记 的大肠杆菌 B，必须经过________ 代培养，且 多
15N（
培养液中的________ 是唯一氮源。 15NH4Cl） (2) 综 合 分 析 本 实 验 的 DNA 离 心 结 果 ， 第 ________ 3 组结果对得到结论起到了关键作用， 2 但需把它与第 ________ 组和第 ________ 组的 1 结果进行比较，才能说明 DNA 分子的复制方 半保留复制 式是________ 。
D．每条染色体的两条单体都不被标记
哪种画法更好？
3、DNA复制与细胞分裂
画图，空间思维
（2010山东高考理综）7．蚕豆根尖细胞在含
3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个
细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中 继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布 情况是
B
A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记
第二空这样可以得分吗？
碱基对排列顺序； 碱基对的多样性；
课后思考：
将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为 2N）置于不含32P的培养基中培养.经过连续两次细胞分裂后 产生4个子细胞，检测子细胞中情况.下列推断正确的是（ ）
A. 若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B. 若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 C. 若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂 D. 若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
(3)分析讨论： ①若子Ⅰ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 B
半保留 复制。 不是________
②若将子Ⅰ代 DNA 双链分开后再离心，
不能 选填“能”或“不能”)判断 其结果________(
DNA 的复制方式。
组别
培养液中 唯一氮源
14
1组 NH4Cl
15
2组 NH4Cl
14
3组 NH4Cl
14
4组 多代
多代
一代
B的子Ⅰ 代
两代
B的子Ⅱ代
A
B
操作
离心结果
提取DNA并离心
仅为轻带 仅为重带 仅为中带 （14N/14N） （15N/15N）（15N/14N）
½ 轻带 （14N/14N） ½ 中带 （15N/14N）
D
摆脱惯性思维，认真审题； 画图，空间思维
2（ 、2015，江苏卷，4）下列关于研究材料、方法
D 及结论的叙述，错误的是（ ） A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的 方法，发现了基因分离与自由组合定律 B．摩尔根等人以果绳为研究材料，通过统计后 代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于 染色体上的理论 C．赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料， 通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明 了DNA是遗传物质 D．沃森和克里克以DNA大分子为研究材料， 采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子
D．每条染色体的两条单体都不被标记
本节课可以体现的DNA作为遗传物质的特性有几项？ 3项 （2014，福建理综，28节选改编 ）
沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该 磷酸和脱氧核糖交替排列构成骨架等 模型中 ———————————————— 保证了DNA分子结构的稳定； 碱基对排列顺序的多样性 用———————————— 解释DNA分子的 碱基互补配对 多样性,此外, ————————— 的高度精确 性保证了DNA遗传信息稳定传递。
A．2次 C．4次
B．3次 D．5次
画图，空间思维
2、 双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸 相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则 。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的 是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧 核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量 的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双 脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合 成出的不同长度的子链最多有 D A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
这样来看， 最后形成的 4 个子细胞有 3 种情况： 第一种情况是 4 个细胞都是 种情况是 2 个细胞是 是 ,1 个细胞是 ；第 2 ,1 个 细 胞 ；第 3 种情况 另外 2 个细胞是
是 2 个细胞是
(4)规律：只要复制 1 次，产生子代 DNA 分子全带放射性，不管有丝分裂分裂一次产生 2 个子细胞还是减数分裂连续分裂 2 次产生 4 个子细胞，所有子细胞均带放射性。
题组三
DNA 的综合考查
6．如图为大肠杆菌的 DNA 分子结构示意 图(片段)。请据图回答问题：
磷酸 ， (1)图中 1 表示________ 2 表示________ 脱氧核糖 ，
1 、 2 、 3 结 合 在 一 起 的 结 构 叫 __________________ 。 脱氧核苷酸 (2)图中 3 有________ 种， 中文名字分别是 2 __________________________ 。 鸟嘌呤、胞嘧啶 (3)含有 200 个碱基的某 DNA 片段中碱基 间的氢键共有 260 个。请回答： ①该 DNA 片段中共有腺嘌呤________ 个， 40 C 和 G 共_______ 60 对。 ②该片段复制 4 次，共需原料胞嘧啶脱氧
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子 n 代 DNA 离心的结果是： 密度带的数量和位置
轻 没有变化，放射性强度发生变化的是________ ________
带。 ④若某次实验的结果中，子Ⅰ代 DNA 的 “中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可 能的原因是新合成 DNA 单链中的 N 尚有少部 15N 分为________。
1、DNA双螺旋结构的发现：（教材P47-48） *基于威尔金斯的“DNA衍射图片”的反复探索： 碱基在外； 碱基在内（A与A配对，T与T配对，违反化学规律） *基于查哥夫理论的修正： 碱基在内（A与T配对，C与G配对） 2、沃森和克里克的贡献小结 *构建DNA双螺旋结构模型； *提出DNA复制的预测（教材P52）； *（克里克）第一个用实验证明遗传密码中三个碱基 编码一个氨基酸（没有破译，教材P75）
14
(a+b)/2 ，子二代 DNA 的平均相对分子质 为________
量为____________________ 。 (3a+b)/4
二、攻克重难点
1、双链DNA分子中碱基计算
（2014.山东）某研究小组测定了多个不同双链DNA分 子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单 链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目 比值的关系图，下列正确的是（ ）
2、DNA复制中的异常情况
1、5-BrU（5-溴尿嘧啶）既可以与A配对，又可以与C 配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有 A、G、C、T、5-BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至 少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某 位点上碱基对从T-A到G-C的替换？（ B ）
√（亲代DNA链始终为两条）
⑦ 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键 相连。 ×（磷酸二酯键） ⑧DNA分子都是双链。 ×（一般为双链） ⑨双链DNA分子中，嘌呤数一定等于嘧啶数。 √ ⑩DNA分子中，若嘌呤数等于嘧啶数一定是双链DNA分 子 ×（可能） ⑪不同生物体内(A+T)/(C+G)的值不同，体现不同生物 √ DNA分子的特异性。 ⑫若亲代DNA分子含胸腺嘧啶脱氧核苷酸m个，则经 过n次复制需要消耗腺嘧啶脱氧核苷酸m(2n-1)个，第n次 复制需要的腺嘧啶脱氧核苷酸为m（2n-1）
易错警示
对细胞分裂和DNA复制相结合的知识理解不透
典例
15
取 1 个含有 1 对同源染色体的精原细胞，
14
用 N 标记细胞核中的 DNA， 然后放在含 N 的培养 基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成 4 个细 胞，这 4 个细胞中含 N 的细胞个数可能是
15
(D)
A．2
B．3
C．4
D．前三项都对
900 个。 核苷酸______
③在 DNA 分子稳定性的比较中， ________ C和 G 碱基对的比例高，DNA 分子稳定性高。 (4)假定大肠杆菌只含 N 的 DNA 的相对 分子质量为 a； 只含 15N 的 DNA 的相对分子质 量为 b。现将只含 15N 的 DNA 培养到含 14N 的 培养基中，子一代 DNA 的平均相对分子质量
三、染色体、DNA 和基因的关系
遗传效应 碱基排列顺序
多个
脱氧核苷酸
考点 59 DNA 复制的研究方法和条件
1．研究 DNA 复制的常用方法
同位素标记法和离心法，常标记 H、 N、
32
3
15
P，通过离心在试管中形成不同位置。
2．DNA 复制的条件
模板
原料
能量 ATP
酶 解旋酶、 DNA 聚合 酶
n
一、巩固基础： 2、易错归纳
①每个DNA分子都存在两个游离的磷酸×（环状DNA） ②沃森和克里克证明DNA是以半保留方式复制的×（预测） ③高度分裂分化的细胞可以进行DNA的复制 ×（不分裂） ④已知A占双链的比例为C%，则A在单链中所占比例为 2C% ×（A可能只存在与一条链上） ⑤ 线性DNA分子复制是边解旋边双向复制、多起点进 行的，但不一定同时开始 √（保证复制的高效） ⑥一个DNA分子复制n代，子代脱氧核苷酸链数为2n+1条 ，新合成的有2n+1-2条
3、DNA复制与细胞分裂
画图，空间思维
（2010山东高考理综）7．蚕豆根尖细胞在含