DNA分子的结构、复制及基因的本质一轮复习教学案(教师版)

DNA分子的结构、复制及基因的本质知识点1：DNA分子的化学组成1、组成元素——C、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ2、基本单位：脱氧核苷酸（4种）基本组成物质—磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、G、C、T四种）（许多个脱氧核苷酸通过脱水缩合形成一条长的脱氧核苷酸链）知识点2：DNA分子的结构1、1953年沃森和克里克，规则的双螺旋结构2、D NA双螺旋结构的三个主要特点（1）由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

（2）磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。

碱基配对方式A-T（两个氢键）,C-G（三个氢键）。

思考：(1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。

(2)○之间的数量关系1:1:1。

(3)○和之间的化学键为磷酸二酯键，用相关酶处理可切断，用相关酶处理可连接。

（4）碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。

（5）若碱基对为n，则氢键数为2n-3n之间，若已知A有m个，则氢键数为3n-m。

（6）初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。

(7)单链中，相连2个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。

知识点3：DNA分子的特性1、稳定性：基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接；两条链上的碱基通过氢键连接。

2、多样性：主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序千变万化。

3、特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对的排列顺序，代表了特定的遗传信息。

练习1.如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确的描述是(双选)A．②和①相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C．DNA聚合酶用于⑨的形成D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息练习2. 20世纪50年代初，有人对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(A＋T)/ (C＋G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同练习3.在一个DNA分子中，碱基总数为a，A碱基数为b，则下列有关数目正确的是①脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝a ②A＝T＝b③G＝C ＝(a －2b)/2 ④A＋G ＝C ＋TA ．仅①②正确B ．仅③④正确C ．仅①②④正确D ．①②③④练习4.在搭建DNA 分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6个G,3个A,7个T ，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100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A ．能搭建出20个脱氧核苷酸B ．所搭建的DNA 分子片段最长为7碱基对C ．能搭建出410种不同的DNA 分子模型 D ．能搭建出一个4碱基对的DNA 分子片段练习5.如图表示一个DNA 分子的片段，下列有关表述正确的是A ．④代表的物质中贮存了遗传信息B ．不同生物的DNA 分子中④的种类无特异性C ．转录时该片段的两条链都可作为模板链D ．限制性核酸内切酶作用部位是碱基之间的氢键知识点4：碱基互补配对原则及相关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即A ＝T ，C ＝G 。

Ａ1=Ｔ2,Ａ2=Ｔ1,Ｃ1=Ｇ2,Ｇ1=Ｃ2规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。

规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。

规律4：若一条链，A 1＋T 1A 1＋T 1＋C 1＋G 1＝n ，则另一条链中A 2＋T 2A 2＋T 2＋C 2＋G 2＝n ，(A ＋T )1＋2(A ＋T ＋C ＋G )1＋2＝n 。

规律5：若一条链中A 1＋G 1T 1＋C 1＝K ，则另一条链中A 2＋G 2T 2＋C 2＝1K。

规律6：若A 1单链＝b%，则A 1双链＝b 2%。

规律7：若已知A 占双链的比例＝c %，则A 1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c %，最小值为0。

练习6.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A ∶T ∶G ∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3练习7.下列有关DNA 分子结构的叙述错误的是A ．DNA 分子中含有2个游离的磷酸基团B ．DNA 单链上相邻的碱基A 与T 之间通过氢键连接C ．嘌呤碱基与嘧啶碱基结合才能保证DNA 空间结构的稳定D ．DNA 分子两条链在方向上表现为反向平行练习8.从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，正确的是(双选)A ．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性B ．碱基对特定的排列顺序，又构成了每一个DNA 分子的特异性C ．一个含2 000个碱基的DNA 分子，其碱基对可能的排列方式就有42 000种D ．人体内控制β­珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种练习9.甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是A. 蓝藻、变形虫B. T 2噬菌体、豌豆C. 硝化细菌、绵羊D. 肺炎双球菌、烟草花叶病毒DNA 分子的复制概念 以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA 分子的过程。

时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

（注：无丝分裂和细菌的二分裂，在分裂前也要先进行DNA 的复制）DNA 复制的场所 真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 原核细胞：拟核（主要）、（质粒）DNA 复制 的条件 模板 亲代DNA 的两条链原料4种游离的脱氧核苷酸 能量 ATP酶 解旋酶、DNA 聚合酶等DNA 复制的过程 ⑴解旋：利用解旋酶酶，解开DNA 两条螺旋的双链。

[来源:学|科|网Z|X|X|K]⑵合成子链：以亲代DNA 的两条链为模板，4种游离的脱氧核苷酸为原料，在ＤＮＡ聚合酶等催化作用下，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。

⑶形成两个新的DNA 分子：每条新链和对应的母联绕成双螺旋结构。

DNA 复制的特点 ①半保留复制；（子代DNA=母链+子链） ②边解旋边复制（补充：多起点，双向复制）精确复制的原因 （1）DNA 的双螺旋结构提供精确模板; （2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。

DNA 复制的意义 （1）遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续 （2）碱基互补配对原则保证了复制的准确进行②影响细胞呼吸(ATP 供给)的所有因素都可能影响DNA 复制。

③体外也可进行，即PCR 扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH 的控制及引物的加入知识点2：DNA 复制过程中的计算DNA 复制为半保留复制，若将亲代DNA 分子复制n 代，其结果分析如下：(1)子代DNA 分子数为2n 个。

①含有亲代链的DNA 分子数为2个。

②不含亲代链的DNA 分子数为2n －2个。

③含子代链的DNA 有2n 个。

(2)子代脱氧核苷酸链数为2n ＋1条。

①亲代脱氧核苷酸链数为2条。

②新合成的脱氧核苷酸链数为2n ＋1－2条。

(3)消耗的脱氧核苷酸数①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数为m·(2n －1)个。

②第n 次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n －1个。

练习10.亚硝酸盐可使DNA 的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：C 转变为U(U 与A配对)，A 转变为I(I 为次黄嘌呤，与C 配对)。

现有一DNA 片段为—AGTCG —①—TCAGC —②，经亚硝酸盐作用后，若链①中的A 、C 发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子代DNA 片段之一为A.—CGTTG ——GCAAC —B.—GGTCG ——CCAGG —C.—GGTTG ——CCAAC —D.—CGTAG ——CCATC —练习11.在一个双链DNA 分子中，碱基总数为m ，腺嘌呤碱基数为n ，则下列有关叙述正确的是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3m －2n 2③一条链中A ＋T 的数量为n ④G 的数量为m －nA ．①②③④B ．②③④C ．③④D ．①②③练习12.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，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GTACATACATC 的单链模板、腺嘌呤双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸，则以该链为模板合成出的不同长度的子链最多有A ．1种B ．2种C ．4种D ．6种练习13.将一个ＤＮＡ放在含3H 标记的培养基中让其复制三次，则不含3H 的DNA 占全部DNA 分子的比例、含有3H 的DNA 分子占全部DNA 分子的比例以及不含3H 的脱氧核苷酸链占全部DNA 单链的比例依次是A.1/2，7/8，1/4B.0，1，1/8C.0，7/8，1/8D.1/8，1，1/8 练习14.用15N 标记含有100个碱基对的双链DNA 分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA 分子在含有14N 的培养基中连续复制4次。

其结果不．可能是 A ．含有15N 的DNA 分子占1/8 B ．复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C ．含有14N 的DNA 分子占7/8D ．复制结果共产生16个DNA 分子练习15.某DNA 分子含m 对碱基，其中腺嘌呤有p 个。

下列有关此DNA 在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是A ．在第一次复制时，需要(m －p)个B ．在第二次复制时，需要2(m －p)个C ．在第n 次复制时，需要2n －1(m －p)个D ．在n 次复制过程中，总共需要2n (m －p)个练习16.将一个用15N 标记的、含1 560个碱基对的DNA 片段在无放射性标记的溶液中复制4次，已知该DNA 片段中有腺嘌呤750个，则A ．复制完成后，具有放射性的腺嘌呤有1 500个B ．复制过程中，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸12 150个C ．复制完成后，不含放射性的DNA 分子占1/15D ．具放射性的DNA 分子的两条链都有放射性练习17.某DNA 分子有500个碱基对，其中含有鸟嘌呤300个，该DNA 进行连续复制，经测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA 分子共复制了多少次A ．3次B ．4次C ．5次D ．6次练习18.已知某双链DNA 分子中，G 与C 之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T 与C 分别 占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T 和C 分别占该链碱基总数的A ．34%和16%B ．34%和18%C ．16%和34%D ．32%和18%练习19.某DNA 分子含m 对碱基，其中腺嘌呤有A 个。