1、DNA分子的结构复制 教研教案高中生物DNA分子的结构、复制基因是有遗传效应的DNA片段【考纲要求及热点导学】考纲要求热点问题透视1DNA分子结构的主要特点 B2基因和遗传信息的关系 B3DNA分子的复制 B1DNA分子的结构特点、复制及相关计算2基因与DNA、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的关系【核心知识讲解】一、DNA分子的结构及相关计算1DNA分子的组成2平面结构与空间结构拓展提升（1）脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水；（2）DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋；（3）每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个；之间的数量关系为111
2、；（4）和之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA聚合酶和DNA连接酶处理可连接；磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架；（5） 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；A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG对占比例越大，DNA结构越稳定；（6）每个脱氧核糖连接着2个磷酸；在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖间接相连；（7）一个双链DNA分子中，AT、CG，则AGCT，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。3DNA分子的结构特点(1)稳定性(2)多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。(3)特异性：每种生物的
3、DNA分子都有特定的碱基顺序，储存有特定的遗传信息。思维拓展(1)决定DNA分子特异性的是。(2)DNA分子的多样性和特异性从分子水平上解释了生物体具有多样性和特异性的原因。(3)DNA分子中碱基对(脱氧核糖核苷酸)排列顺序代表的是遗传信息，若一DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息有4n种(注：n是碱基的对数)。例1在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的 A氢键 B脱氧核糖磷酸脱氧核糖C肽键 D磷酸脱氧核糖磷酸例2(2011聊城模拟)如下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A和相间排列，构成DNA分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C当
4、DNA复制时，的形成需要DNA连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息例3(2010江苏)下列关于核酸的叙述中，正确的 ()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与ATP的元素种类不同CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数例4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ATGC1234，则另一条链相应碱基比为2143D若一条链的GT12，另一条链的CA21例5(2010济宁模拟)下列关于DNA分子结构的叙述中错误
5、的是 ()A每个双链DNA分子最多含有四种脱氧核苷酸B每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C每个DNA分子中碱基数磷酸数脱氧核糖数D一段双链DNA分子中若含有40个胞嘧啶，就会同时含有40个鸟嘌呤例6甲生物核酸的碱基组成为：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%，则甲、乙生物可能是()A蓝藻、变形虫 BT2噬菌体、豌豆C硝化细菌、绵羊 D肺炎双球菌、烟草花叶病毒二、DNA分子的复制概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程时期体细胞：有丝分裂的间期原始生殖细胞：减数第一次分裂前的间期条件模板：亲代DNA分子的2条链原料：4种游离的脱氧核苷
6、酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等过程边解旋边复制：解旋合成子链母链、子链组成双螺旋结构特点半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)结果一个DNA分子形成了两个DNA分子意义保持了遗传信息的连续性例7(2010韶关模拟)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在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含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D复制结果共产生16个DNA分子例8 (2010山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷
7、酸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()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 D每条染色体的两条单体都不被标记例9(2010南通联考)某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来 ()A减少1 500 B增加1 500 C增加1 000 D减少1 000例10(2009江苏卷)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A图中
8、DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率三、基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系关系内容基因与脱氧核苷酸基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体图示例11对染色体、DNA、基因三者之间关系的叙述中，错误的是 ()A每条染色体上含有一个或两个DNA分子，DNA分子上含有多个基因B都能复制、分离和传递，且三者行为一致C三者都
9、是生物细胞内的遗传物质D在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为例12(2010江苏南通一模)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是 ()A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基B基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子例15假定某高等生物体细胞内的染色体数是10条，其中染色体中的DNA用3H 胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代，则在形成第2
10、代细胞时的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为 ()A5条 B40条 C20条 D10条【课后作业】1 分析一个DNA时，发现20%的脱氧核苷酸含有鸟嘌呤，由此可知，该分子中一条链上腺嘌呤含量的最大值可占此链碱基数的： （ ） A60% B.30% C.40% D.80%2. 双链DNA分子中，G占碱基总数的38%，其中一条链中的T占5%，那么另一条链中的T占该链的： A19% B.38% C.5% D.76%3.DNA分子下列碱基数量比能说明自然界生物多样性的是： （ ） AA+C/T+G B.A+T/G+C C.A+G/T+C D.A+G/T+G4.已知A和T间有2个氢键，G和C间有3个氢
11、键，甲DNA分子有30%的腺嘌呤，乙DNA分子有30%鸟嘌呤，对这两个DNA分子结构稳定性判断正确的是： （ ）A甲强于乙 B.乙强于甲 C.甲等于乙 D.无法判断5. 某DNA分子有100个碱基对，其中鸟嘌呤30个，则该DNA分子中的氢键和游离的磷酸基个数分别是： （ ）A 230 和2 B.130 和4 C.230和4 D.260和26. 生物界这样形形色色，丰富多彩的根本原因在于 （ ）蛋白质的多种多样 B.DNA分子的多种多样C.自然环境的多种多样 D.非同源染色体组合形式多样7每个脱氧核苷酸是由哪几部分组成的 （ ）A二分子磷酸，一分子脱氧核糖和二分子含氮碱基 A 三分子磷酸，一分子
12、脱氧核糖和四分子含氮碱基 B 一分子磷酸，一分子脱氧核糖和四分子含氮碱基 C 一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基8某DNA分子含腺嘌呤200个，占碱基总数的20%，该DNA分子中含胞嘧啶 （ ）A350 B.200 C.300 D.6009DNA分子的基本骨架是 （ ）A通过氢键相互连接的碱基对 B.通过氢键相互连接的核苷酸对 C.交替连接的脱氧核糖和磷酸 D.通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基10一个植物细胞处在有丝分裂的中期，其染色体数，染色单体数和脱氧核苷酸链数比值为 （ ） A1：2：4 B.1：2：2 C.1：1：2 D.2：2：111由120个碱基组成的DNA分子片段，可因
13、其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达 （ ） A 4120 B.1204 C.460 D.60412下面关于DNA分子结构的叙述错误的是 （ ）A.每个DNA分子中一般都含有四种脱氧核苷酸B.每个DNA分子中，都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.双链DNA分子中的一段，若含有40个腺嘌呤，就一定会同时含有40个胸腺嘧啶D.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基13一段多核苷酸链中的碱基组成为30%的A，30%的C，20%的G，20%的T.它是一段 （ ）A双链DNA B.单链DNA C.双链RNA D.单链RNA14所有病毒的遗传物质是 （ ）A都是DNA
14、B.都是RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA15在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b,则A.b0.5 B.b0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b -1)个 D.胞嘧啶为b(1/2b -1)个16.关于DNA的描述错误的是 （ ）A.每一个DNA分子由两条平行的脱氧核苷酸链缠绕而成 B.两条链的碱基以严格的互补关系配对 C.DNA双链的互补碱基对之间以氢键相连 D.两条链反向平行排列17.为保持DNA两条脱氧核苷酸链之间的距离不变，碱基对应保持 （ ）AA-T碱基对相等 B.G-C碱基对相等 C.A-T；G-C碱基对都相等 D.A-G；T-C碱基对相等18
15、.DNA双螺旋结构模型的提出，标志着人类对于生命本质的认识，已经发展到 （ ）A分子水平 B.细胞水平 C.个体水平 D.群体水平19.DNA的一条链中，（G+C）/（A+C）=2，（A+T）/（G+C）=0.5，则该DNA分子中另一条互补链上同样的碱基比例分别为 （ ） A2和2 B.0.5和0.5 C.2和0.5 D.0.5和220.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是 （ ） A.4000个和900个 B.4000个和1800个 C.8000个和1800个 D.8000个和3600个二、填空题21在空
16、间结构上，已知DNA双链是围绕一个中心轴，形成规则的梯状双螺旋结构.每个螺旋包含10对碱基，每相邻的两对碱基之间的距离为0.34纳米.如果一个脱氧核苷酸的平均分子量为350，问：(1)人类二倍体细胞含有DNA 6 10-12 ，其总长度是多少？_.(2)真核生物的细胞的细胞核直径一般为（10-20）um，根据上述结果，你怎样解释DNA在细胞内的存在状态？_.22DNA是主要的遗传物质：（1）已知10-8 gDNA中有1000个碱基对，而一个碱基对长0.34nm，,试计算长度是由地球到月球距离（3.4105m）的DNA质量.（2）已知人类细胞能合成50000种不同的蛋白质，平均每种蛋白质由300
17、个氨基酸构成，而合成这些蛋白质仅用了DNA碱基对的2%，请计算一个DNA分子有多少个碱基对？（3）噬菌体M13的DNA有如下碱基组成：A23%，T36%，G21%，C20%，问这是一种什么DNA？23.(5分)右下图为DNA片段示意图，请据图回答：(1)请指出该图的错误： (2)该示意图中含有 种核苷酸。(3)DNA分子复制时要解旋，应在何处分开( ) A1和2 B2和3 C3和4 D 5和6(4)若在该DNA分子的某片段中，有腺嘌呤P个，占该片段全部碱基的比例为(M2N)，则 该片段有胞嘧啶 个。(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，如该DNA分子连续复制3次，需要游离的胸腺嘧
18、啶脱氧核苷酸数为 。1在DNA复制的过程中，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在 的作用下，把两条螺旋的双链解开 （ ）ADNA连接酶 ； B.DNA酶； C.DNA解旋酶； D.DNA聚合酶.21条染色体含有1个双链的DNA分子，那么，1个四分体中含有： （ ）A4条染色体，4个DNA分子 B.2条染色体，4条脱氧核苷酸链 C.2条染色体，8条脱氧核苷酸链 D.4条染色体，4条脱氧核苷酸链3DNA分子具有多样性的原因是： （ ）ADNA是由4种脱氧核苷酸组成的； B.DNA的分子量很大 ； C.DNA具有规则的双螺旋结构； D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序. 4构成双链DNA的碱基是
19、A、G、C、T4种，下列那种比例因生物种类不同而变化 （ ）A（G+C）/（A+T） B.（A+C）/（G+T） C.（A+G）/（C+T） D.G/C5一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的 （ ）A1/10 B.1/5 C. 1/16 D.1/256.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 （ ） A7（a-m） B.8(a-m) C.7(a/2 -m) D.8(2a-m)7.生物界这样形形色色、丰富多彩的根本原因在于 （ ）A蛋白质的多样性； B.DNA分子的复杂多
20、样； C.自然环境的多种多样； D.非同源染色体组合形式多样.8.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达 （ ） A4120 B.1204 C.460 D.6049.决定DNA遗传特异性的是 （ ） A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值C.碱基互补配对原则D.碱基排列顺序101个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在 （ ）A细胞分裂间期B减数第一次分裂后期C减数第一次分裂后期和有丝分裂后期D减数第二次分裂后期和有丝分裂后期11有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查
21、明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是 （ ）A 三个磷酸、三个脱氧核苷酸和一个胸腺嘧啶B 两个磷酸、两个脱氧核苷酸和一个胞嘧啶C 两个磷酸、两个脱氧核苷酸和一个胸腺嘧啶D 两个磷酸、两个脱氧核苷酸和一个尿嘧啶12DNA分子的多样性和特异性分别决定于 （ ）A碱基对有不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序B细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性C碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则DDNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性13实验室内模拟生物的DNA复制必需的一组条件是 （ ）ATP DNA分子 酶 转运RNA 信使RNA 游离的脱氧核苷酸 适宜的酸碱度 适宜的温度A B. C. D.14假设
22、将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占的比例为 （ ）A0 B.25% C.50% D.100%15在含有4种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b.下列说法中，正确的是 （ ）Ab0.5 B.b0.5 C.胞嘧啶为a（1/2 b1）个 D.胞嘧啶为b（1/2 a1）个 16若在一双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44%，在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22%和30%，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为 （ ）A34%、14% B
23、.22%、30% C.14%、34% D.20%、28%17下列有关DNA的叙述正确的是 （ ）A同一生物个体各种体细胞核中的DNA，具有相同的碱基组成B.双链DNA分子的碱基含量是A+T=C+G或A+C=G+TC.细胞缺水和营养不足将影响DNA的碱基组成D.DNA只存在于生物的细胞中18DNA分子在复制完成后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与 （ ）A模板母链相同 B.非模板母链相同C两条模板母链相同 D.两条模板母链不相同19若DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值以及整个DNA分子中该比值依次为 Aa、a B.1/a、a C.1、1 D.1/a、1/a2
24、0现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：（A+T）/（C+G）=1，（A+G）/（T+C）=1根据此结果，该样品 （ ） A无法确定是脱氧核酸还是核糖核酸B.可被确定为双链DNA C.无法被确定是单链还是双链DNAD.可被确定为单链DNA二、填空题21根据DNA分子复制的过程回答下列问题：（1）DNA分子的 能够为复制提供精确的模板；它的 保证了复制能准确无误的进行.（2）DNA复制的时间一般是 和 .（3）DNA复制所需的原料是 ，它们能严格地“对号入座”是因为 .（4）形成的子代DNA分子含有一条 和一条 ，因此，DNA分子的复制方式被称为 复制.（5）子代DNA
25、分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是 的；而子代DNA的母链与新链之间的碱基排列顺序是 的.（6）如果一个DNA分子连续复制3次，则形成的新DNA分子中，有 条新合成的多核苷酸链.22康贝格（Kornberg）曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP和DNA聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在宿主（细菌）体内繁殖.请据此回答下列问题：（1）该实验说明的问题是 .（2）加入ATP的目的是 ，说明该过程是 .（3）加入DNA聚合酶的目的是 .（4）若DNA是在细菌细胞内合成的，则其场所是 ；若在真菌细胞内合成的，其场所可能是 .若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是 .分析下图，回答有关问题： （1）图中B是 ，F是 ，G是 .（2）1个A与C有两种比例关系： 和 ，每个C含有 个D，每个D可以有 个E组成.（3）D与A的位置关系是 .（4）从分子水平看，D与C的关系是 .（5）C的基因组成单位是图中 .D的主要载体是图中的 ，除此之外， 和 也是D 由亲代传递给子代的载体.（6）在E构成的链中，与1分子G相连接的有 分子的F和 分子的H.（7）遗传信息是D中 排列顺序.（8）生物的性状遗传主要通过A上的 传递给后代，实际上是通过 的排列顺序来传递遗传信息.
