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2025届高考 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制及基因的本质 学案
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这是一份2025届高考 一轮复习 人教版 DNA分子的结构、复制及基因的本质 学案，共15页。
考点一DNA分子的结构及相关计算
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:。
(2)构建过程
2.DNA分子的结构层次
[必修2P50图3-8]DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个,这一端称作5'-端,另一端有一个,称作3'-端。
DNA双螺旋结构常考热点解读
(1)
(2)
(3)
(4)
上图为DNA双螺旋结构的简化形式,其中①是磷酸二酯键,③是氢键。
(5)
3.DNA分子的特性
(1)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,两条链互补的碱基之间通过相连。
(2)性:遗传信息蕴藏在之中。碱基排列顺序千变万化,如某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有种(其中n代表碱基对数)。
(3)性:每种DNA分子都有。
(4)是生物体多样性和特异性的物质基础。
4.碱基互补配对原则及相关计算
(1)碱基互补配对原则:A与配对,G与配对,图示如下:
(2)有关推论
考点易错·明辨析
(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。( )
(2)DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸基团和一个含氮碱基。( )
(3)核酸分子中,五碳糖和磷酸都通过氢键相互连接。( )
(4)在双链DNA分子中,有4个游离的磷酸基团。( )
(5)DNA中G—C碱基对的比例会影响DNA的热稳定性。( )
(6)在DNA分子中,A+T的量一定等于C+G的量。( )
情境长句·练思维
(1)RNA病毒比DNA病毒更容易发生突变,从结构差异角度思考,原因是。
(2)在基因启动子的位置常存在多个C—G序列成簇分布的现象,该部分稳定性较高,原因是。
1.如图为某DNA分子部分结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物
B.虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶核糖核苷酸
C.各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量相等
D.遗传信息储存在“甲→丁”或“乙→丙”中磷酸基团和脱氧核糖的排序中
DNA分子结构的2点提醒
(1)DNA在DNA酶作用下能够水解生成4种脱氧核苷酸;脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
(2)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团,DNA的2条链各有一个3-'端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。
2.病毒X174和红藻的遗传信息都储存于DNA中,前者的DNA为单链结构,鸟嘌呤约占全部碱基的21%,后者的核DNA为双链结构,鸟嘌呤占全部碱基的32%。下列叙述正确的是( )
A.病毒X174中胞嘧啶占全部碱基的29%
B.病毒X174中的RNA与DNA序列互补
C.红藻的核DNA中胞嘧啶占全部碱基的32%
D.病毒X174的DNA比红藻的DNA更不容易发生突变
考点二DNA的复制及基因的本质
1.DNA分子的复制
(1)方式推测
沃森和克里克提出假说:DNA分子复制方式为。
(2)实验证据
①实验者:美国生物学家和。
②实验方法:和技术。
③实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
④实验假设:。
⑤实验预期结果:离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都被15N标记的亲代双链DNA;中带(密度居中):一条链含14N,另一条链含15N的子代双链DNA;轻带(密度最小):两条链都含14N的子代双链DNA。
⑥实验过程
⑦过程分析:立即取出,提取DNA→离心→。繁殖一代后取出,提取DNA→离心→。繁殖两代后取出,提取DNA→离心→。
⑧实验结论:。
(3)复制过程
①概念:以为模板合成的过程。
②时间:。
③图解
(4)过程特点:。
(5)复制中形成的化学键(或作用力):。
(6)方式:。
(7)结果:形成两个完全相同的DNA分子。
(8)意义:将从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了的连续性。
(9)准确复制的原因:,为复制提供了精确的模板;通过,保证了复制能够准确地进行。
注: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DNA分子复制时碱基配对发生差错,引发基因突变。
2.基因的概念
(1)基因通常是有的DNA片段。
(2)对RNA病毒,基因就是有遗传效应的片段。
(3)基因能够储存、传递和表达遗传信息,4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息。
(1)[必修2P58]人类基因组计划测定的是条染色体(22条常染色体+)上DNA的碱基序列。
(2)[必修2P59]的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
考点易错·明辨析
(1)解旋酶破坏碱基对间的氢键,DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键。( )
(2)DNA中氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链。( )
(3)DNA和基因都是遗传信息的载体,所以DNA就是基因。( )
(4)DNA分子上有基因,基因都在染色体上。( )
(5)DNA复制合成的子代DNA的一条链中嘌呤和嘧啶的数量相等。( )
情境长句·练思维
(1)果蝇的DNA有多个复制起点。果蝇DNA复制的这一特点有利于。
(2)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是。
(3)真核细胞中的DNA可以快速复制的原因是。
1.DNA复制相关计算的分析
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:
①子代DNA共2n个含15N的DNA分子:2个只含15N的DNA分子:0个含14N的DNA分子:2n个只含14N的DNA分子:(2n-2)个
②脱氧核
苷酸链
共2n+1条含15N的脱氧核苷酸链:2条含14N的脱氧核苷酸链:(2n+1-2)条
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。
②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
2.染色体中的DNA分子半保留复制图像及解读
3.脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
(1)对于真核细胞(遗传物质为DNA)来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)遗传效应一般是指基因能够转录成mRNA,进而翻译成蛋白质,能够控制一定的性状。
(3)DNA分子中还存在着不具有遗传效应的片段,在真核细胞中这部分片段所占比例很大,但这些片段不是基因。
(4)基因通常是指具有遗传效应的DNA片段,而RNA病毒的基因是指具有遗传效应的RNA片段。
命题角度一DNA复制的过程
1.[2021·辽宁卷]下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5'端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
2.[2023·湖南张家界二模]复制叉是真核生物DNA复制过程中的基本结构,复制叉由“Y”字形DNA以及结合在该处的、与DNA复制相关的蛋白质组成,如图所示。DNA甲基化会引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制相关蛋白质包括解旋酶(A)和DNA聚合酶(B)
B.a、b为新合成的子链,会相互结合形成子代DNA
C.甲基化修饰DNA链可能会影响复制叉的有序移动
D.DNA复制时有氢键的断裂,也有氢键的合成
命题角度二DNA半保留复制的实验证据及相关计算
3.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中,培养x分钟后提取子代大肠杆菌的DNA进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。下列分析正确的是( )
A.热变性处理导致DNA分子中的磷酸二酯键断裂
B.根据条带的位置和数目可以判断DNA的复制方式
C.根据实验结果推测x分钟内大肠杆菌细胞最多分裂一次
D.未经热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心后也能出现两个条带
4.[2023·广东惠州质检]如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图,共由1000对脱氧核苷酸组成,其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%。下列说法正确的是( )
A.该DNA片段复制3次,则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个
B.解旋酶作用于部位②,DNA聚合酶用于催化部位①化学键的形成
C.该DNA片段的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为2/3
D.将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
DNA复制相关计算的3个易错点
(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次复制。
(2)碱基的数目单位是“对”还是“个”。
(3)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
命题角度三综合考查DNA复制与细胞分裂
5.[2023·河北衡水中学一调]将两个双链均被3H标记的M基因导入某动物(2n=40)精原细胞的染色体中,然后置于不含3H的培养液中培养,经过两次细胞分裂后产生4个子细胞,测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑染色体互换和染色体变异,下列叙述错误的是( )
A.每个子细胞中含有的基因M的数量可能是0个或1个或2个
B.可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况
C.若4个子细胞中只有2个含有3H,则一定进行了减数分裂
D.4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条,最少为2条
(1)有丝分裂中染色体标记情况分析
(2)减数分裂中染色体标记情况分析
命题角度四基因的本质
6.下列有关基因、DNA、染色体的说法,错误的是( )
A.碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性
B.对于细胞生物来说,基因是具有遗传效应的DNA片段
C.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是2个磷酸基团和一个碱基
D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子
7.[2023·辽宁葫芦岛一模]几个基因共用一段DNA序列的情况,称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是( )
A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息
B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等
C.基因A、B的转录是各自独立进行的
D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同
经典真题·明考向
1.[2023·山东卷]将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
2.[2022·广东卷]λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图所示),该线性分子两端能够相连的主要原因是( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
3.[2022·海南卷]科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图甲)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图乙):
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
4.[2021·全国甲卷]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是。
第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质
考点一
● 必备知识
1.(1)沃森和克里克
(2)脱氧核苷酸 A=T,G=C T C 相反的
2.C、H、O、N、P 脱氧核糖 A、T、G、C 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A T G C 反向平行
【教材拾遗】
游离的磷酸基团 羟基(—OH)
3.(1)氢键 (2)多样 4种碱基的排列顺序 4n
(3)特异 特定的碱基排列顺序
(4)DNA的多样性和特异性
4.(1)T C
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
[解析] (2)DNA分子中大多数脱氧核糖上连接两个磷酸基团和一个含氮碱基,但每条链一端(3'端)的一个脱氧核糖上只连接一个磷酸基团和一个含氮碱基。(3)核酸分子中,两条链的相邻碱基之间通过氢键相互连接,构成碱基对。(4)在双链DNA分子中,有2个游离的磷酸基团。(6)依据碱基互补配对原则,A=T,C=G,但DNA分子中,A+T的量不一定等于C+G的量。
【情境长句】
(1)DNA的双螺旋结构比RNA的单链结构更稳定
(2)C—G碱基对数量较多,含氢键数量较多(或在DNA分子中,配对的C和G之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,G—C碱基对数量越多,含氢键数量越多,DNA分子越稳定)
● 典型例题
1.A [解析] 将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物,即4种脱氧核苷酸,A正确;虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量不一定相等,G—C碱基对占比越高,DNA的热稳定性越强,C错误;DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,遗传信息储存在碱基的排列顺序中,D错误。
2.C [解析] 病毒X174的DNA为单链结构,其中鸟嘌呤约占全部碱基的21%,但由于不存在碱基互补配对关系而无法计算出其他碱基的含量,A错误;病毒X174中不含RNA,B错误;红藻的核DNA是双链DNA,鸟嘌呤的含量等于胞嘧啶的含量,C正确;病毒X174的单链DNA稳定性差,更容易发生突变,D错误。
考点二
● 必备知识
1.(1)半保留复制
(2)①梅塞尔森 斯塔尔 ②同位素标记技术 密度梯度离心 ④DNA以半保留的方式复制 ⑦全部重带 全部中带 1/2轻带、1/2中带 ⑧DNA的复制是以半保留的方式进行的
(3)①亲代DNA 子代DNA ②细胞分裂前的间期
③能量 解旋 DNA双螺旋的两条链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 双螺旋结构
(4)边解旋边复制 (5)氢键、磷酸二酯键
(6)半保留复制 (8)遗传信息 遗传信息
(9)DNA独特的双螺旋结构 碱基互补配对
2.(1)遗传效应 (2)RNA
【教材拾遗】
(1)24 X+Y (2)DNA
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
[解析] (2)DNA复制是边解旋边复制的,而不是氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链。(3)基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有许多个基因。(4)真核细胞中基因主要位于染色体上,此外在线粒体、叶绿体的DNA中也有基因。(5)双链DNA中嘌呤和嘧啶的数量相等,但单链DNA中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等。
【情境长句】
(1)加快DNA复制的速度,为细胞分裂做好物质准备
(2)染色体复制包括组成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成
(3)真核细胞中DNA的复制有多起点复制和双向复制的特点
● 典型例题
1.A [解析] DNA分子子链合成方向是5'→3',子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A正确;子链的合成过程需要引物参与,B错误;DNA每条链的3'端是羟基末端,C错误;解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
2.B [解析] DNA复制相关蛋白质包括A(解旋酶)和B(DNA聚合酶),A正确;a、b为新合成的子链,子代DNA由子链和对应的母链形成,B错误;由于DNA甲基化会引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式发生改变,故甲基化修饰DNA链可能会影响复制叉的有序移动,C正确;DNA解旋时有氢键的断裂,母链与子链结合形成子代DNA时有氢键的合成,D正确。
3.C [解析] 热变性处理导致DNA分子中的氢键断裂,A错误;离心管中分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链,不能说明DNA复制是半保留复制还是全保留复制,B错误;从15N-DNA单链、14N-DNA单链的含量相等可知,DNA只复制了一次,DNA在细胞分裂前的间期进行复制,因此细胞最多分裂了一次,C正确;未进行热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带(中带),D错误。
4.B [解析] 由题意知,该DNA片段包含1000个碱基对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%,因此鸟嘌呤脱氧核苷酸=2000×30%=600(个),复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数是600×(23-1)=600×7=4200(个),A错误;DNA解旋酶将DNA双链打开,作用于②氢键,DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链上,作用于①磷酸二酯键,B正确;已知A占20%,根据碱基互补配对原则,A=T=20%,则C=G=30%,所以该DNA片段的每一条核苷酸链中及整个双链中(C+G)/(A+T)的值均为3/2,C错误;DNA分子复制是半保留复制,将细胞置于14N培养液中复制3次后,DNA分子均含14N,D错误。
5.C [解析] 若两个M基因插入两对同源染色体上,进行减数分裂,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,每个子细胞中可能有0个或1个或2个M基因,A正确;DNA复制遵循半保留复制原则,若两个M基因插入两条染色体上,进行2次有丝分裂,在第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,子染色体随机移向细胞两极,可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况,B正确;若4个子细胞中只有2个子细胞中含有3H,其余2个子细胞不含有3H,可能进行有丝分裂,也可能进行减数分裂,C错误;若2个M基因插入两条染色体上,则共有4条DNA单链带有3H标记,该精原细胞进行两次有丝分裂或者一次减数分裂可产生4个子细胞,含有3H的染色体共有4条,则子细胞中被标记的染色体总数为4条,若两个M基因插入一条染色体上,则4个子细胞中被标记的染色体总数为2条,D正确。
6.C [解析] 在链状DNA中,3'端的一个脱氧核糖只与一个磷酸基团和一个碱基相连,C错误。
7.D [解析] 基因通常是有遗传效应的DNA片段,重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息,A正确;根据碱基互补配对原则可知,重叠基因的嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;转录是以DNA的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,基因A、B是不同的基因,其转录是各自独立进行的,C正确;重叠基因在基因A、B中进行转录时的模板链可能不同,即使模板链相同,起始转录位点可能不同,因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同,D错误。
经典真题·明考向
1.D [解析] 据图分析,图中甲时新合成的单链①比②短,乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,则丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链复制出的子链①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误。
2.C [解析] 由图可知,该噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化的主要原因是其线性双链DNA两端的单链序列的碱基能够互补配对。该噬菌体的单链序列的脱氧核苷酸数量相等,其DNA的基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧构成的,这都不是其能够自连环化的主要原因;自连环化后两条单链方向相反。综上所述,C项符合题意,A、B、D项不符合题意。
3.D [解析] 第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定不是全保留复制,但无法判断是半保留复制还是分散复制,将第二代细菌DNA离心,若试管中出现一条中带和一条轻带,则可以确定DNA的复制方式是半保留复制而不是分散复制,A、B、C错误;若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N、两条链分别含有14N和15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带,D正确。
4.(1)dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后,成为构成DNA分子的基本单位(原料)
(2)防止RNA与DNA片段甲碱基互补配对,影响基因在染色体上的定位(实验结果)
(3)解螺旋为单链 (4)DNA(水解)酶
[解析] (1)构成DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸,脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ,)脱去γ、β位的磷酸基团后形成脱氧核糖核苷酸,故只有标记了α位磷酸基团,最终才能标记上DNA,因此所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P。(2)本实验的目的是通过用一段由放射性同位素标记的DNA片段与细胞中的DNA片段碱基互补配对,来确定基因在染色体上的位置,在混合操作之前应去除样品中的RNA分子,如果不去除RNA,则放射性同位素标记的DNA片段甲有可能与RNA分子杂交,会影响实验结果。(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过解螺旋处理使样品中的染色体DNA双链打开,形成单链DNA。(4)若在实验过程中用某种酶去除样品中的DNA,选用的酶是DNA(水解)酶,酶具有专一性,DNA(水解)酶能将DNA水解。
课标
要求
1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息
2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制
3.教学活动:制作DNA分子双螺旋结构模型
过程
图解
复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):
转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期:
规律
总结
若只复制一次,产生的子染色体全部带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记
过程
图解
减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图(母链标记,培养液不含标记同位素):
规律
总结
由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记
考点一DNA分子的结构及相关计算
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:。
(2)构建过程
2.DNA分子的结构层次
[必修2P50图3-8]DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个,这一端称作5'-端,另一端有一个,称作3'-端。
DNA双螺旋结构常考热点解读
(1)
(2)
(3)
(4)
上图为DNA双螺旋结构的简化形式,其中①是磷酸二酯键,③是氢键。
(5)
3.DNA分子的特性
(1)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,两条链互补的碱基之间通过相连。
(2)性:遗传信息蕴藏在之中。碱基排列顺序千变万化,如某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有种(其中n代表碱基对数)。
(3)性:每种DNA分子都有。
(4)是生物体多样性和特异性的物质基础。
4.碱基互补配对原则及相关计算
(1)碱基互补配对原则:A与配对,G与配对,图示如下:
(2)有关推论
考点易错·明辨析
(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。( )
(2)DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸基团和一个含氮碱基。( )
(3)核酸分子中,五碳糖和磷酸都通过氢键相互连接。( )
(4)在双链DNA分子中,有4个游离的磷酸基团。( )
(5)DNA中G—C碱基对的比例会影响DNA的热稳定性。( )
(6)在DNA分子中,A+T的量一定等于C+G的量。( )
情境长句·练思维
(1)RNA病毒比DNA病毒更容易发生突变,从结构差异角度思考,原因是。
(2)在基因启动子的位置常存在多个C—G序列成簇分布的现象,该部分稳定性较高,原因是。
1.如图为某DNA分子部分结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物
B.虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶核糖核苷酸
C.各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量相等
D.遗传信息储存在“甲→丁”或“乙→丙”中磷酸基团和脱氧核糖的排序中
DNA分子结构的2点提醒
(1)DNA在DNA酶作用下能够水解生成4种脱氧核苷酸;脱氧核苷酸彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
(2)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团,DNA的2条链各有一个3-'端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。
2.病毒X174和红藻的遗传信息都储存于DNA中,前者的DNA为单链结构,鸟嘌呤约占全部碱基的21%,后者的核DNA为双链结构,鸟嘌呤占全部碱基的32%。下列叙述正确的是( )
A.病毒X174中胞嘧啶占全部碱基的29%
B.病毒X174中的RNA与DNA序列互补
C.红藻的核DNA中胞嘧啶占全部碱基的32%
D.病毒X174的DNA比红藻的DNA更不容易发生突变
考点二DNA的复制及基因的本质
1.DNA分子的复制
(1)方式推测
沃森和克里克提出假说:DNA分子复制方式为。
(2)实验证据
①实验者:美国生物学家和。
②实验方法:和技术。
③实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
④实验假设:。
⑤实验预期结果:离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都被15N标记的亲代双链DNA;中带(密度居中):一条链含14N,另一条链含15N的子代双链DNA;轻带(密度最小):两条链都含14N的子代双链DNA。
⑥实验过程
⑦过程分析:立即取出,提取DNA→离心→。繁殖一代后取出,提取DNA→离心→。繁殖两代后取出,提取DNA→离心→。
⑧实验结论:。
(3)复制过程
①概念:以为模板合成的过程。
②时间:。
③图解
(4)过程特点:。
(5)复制中形成的化学键(或作用力):。
(6)方式:。
(7)结果:形成两个完全相同的DNA分子。
(8)意义:将从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了的连续性。
(9)准确复制的原因:,为复制提供了精确的模板;通过,保证了复制能够准确地进行。
注: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DNA分子复制时碱基配对发生差错,引发基因突变。
2.基因的概念
(1)基因通常是有的DNA片段。
(2)对RNA病毒,基因就是有遗传效应的片段。
(3)基因能够储存、传递和表达遗传信息,4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息。
(1)[必修2P58]人类基因组计划测定的是条染色体(22条常染色体+)上DNA的碱基序列。
(2)[必修2P59]的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
考点易错·明辨析
(1)解旋酶破坏碱基对间的氢键,DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键。( )
(2)DNA中氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链。( )
(3)DNA和基因都是遗传信息的载体,所以DNA就是基因。( )
(4)DNA分子上有基因,基因都在染色体上。( )
(5)DNA复制合成的子代DNA的一条链中嘌呤和嘧啶的数量相等。( )
情境长句·练思维
(1)果蝇的DNA有多个复制起点。果蝇DNA复制的这一特点有利于。
(2)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是。
(3)真核细胞中的DNA可以快速复制的原因是。
1.DNA复制相关计算的分析
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:
①子代DNA共2n个含15N的DNA分子:2个只含15N的DNA分子:0个含14N的DNA分子:2n个只含14N的DNA分子:(2n-2)个
②脱氧核
苷酸链
共2n+1条含15N的脱氧核苷酸链:2条含14N的脱氧核苷酸链:(2n+1-2)条
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。
②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
2.染色体中的DNA分子半保留复制图像及解读
3.脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
(1)对于真核细胞(遗传物质为DNA)来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)遗传效应一般是指基因能够转录成mRNA,进而翻译成蛋白质,能够控制一定的性状。
(3)DNA分子中还存在着不具有遗传效应的片段,在真核细胞中这部分片段所占比例很大,但这些片段不是基因。
(4)基因通常是指具有遗传效应的DNA片段,而RNA病毒的基因是指具有遗传效应的RNA片段。
命题角度一DNA复制的过程
1.[2021·辽宁卷]下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5'端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
2.[2023·湖南张家界二模]复制叉是真核生物DNA复制过程中的基本结构,复制叉由“Y”字形DNA以及结合在该处的、与DNA复制相关的蛋白质组成,如图所示。DNA甲基化会引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制相关蛋白质包括解旋酶(A)和DNA聚合酶(B)
B.a、b为新合成的子链,会相互结合形成子代DNA
C.甲基化修饰DNA链可能会影响复制叉的有序移动
D.DNA复制时有氢键的断裂,也有氢键的合成
命题角度二DNA半保留复制的实验证据及相关计算
3.研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中,培养x分钟后提取子代大肠杆菌的DNA进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。下列分析正确的是( )
A.热变性处理导致DNA分子中的磷酸二酯键断裂
B.根据条带的位置和数目可以判断DNA的复制方式
C.根据实验结果推测x分钟内大肠杆菌细胞最多分裂一次
D.未经热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心后也能出现两个条带
4.[2023·广东惠州质检]如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图,共由1000对脱氧核苷酸组成,其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%。下列说法正确的是( )
A.该DNA片段复制3次,则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个
B.解旋酶作用于部位②,DNA聚合酶用于催化部位①化学键的形成
C.该DNA片段的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为2/3
D.将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
DNA复制相关计算的3个易错点
(1)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括最后一次复制。
(2)碱基的数目单位是“对”还是“个”。
(3)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
命题角度三综合考查DNA复制与细胞分裂
5.[2023·河北衡水中学一调]将两个双链均被3H标记的M基因导入某动物(2n=40)精原细胞的染色体中,然后置于不含3H的培养液中培养,经过两次细胞分裂后产生4个子细胞,测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑染色体互换和染色体变异,下列叙述错误的是( )
A.每个子细胞中含有的基因M的数量可能是0个或1个或2个
B.可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况
C.若4个子细胞中只有2个含有3H,则一定进行了减数分裂
D.4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条,最少为2条
(1)有丝分裂中染色体标记情况分析
(2)减数分裂中染色体标记情况分析
命题角度四基因的本质
6.下列有关基因、DNA、染色体的说法,错误的是( )
A.碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性
B.对于细胞生物来说,基因是具有遗传效应的DNA片段
C.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是2个磷酸基团和一个碱基
D.一条染色体上含有1个或2个DNA分子
7.[2023·辽宁葫芦岛一模]几个基因共用一段DNA序列的情况,称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是( )
A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息
B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等
C.基因A、B的转录是各自独立进行的
D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同
经典真题·明考向
1.[2023·山东卷]将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
2.[2022·广东卷]λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图所示),该线性分子两端能够相连的主要原因是( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
3.[2022·海南卷]科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图甲)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图乙):
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
4.[2021·全国甲卷]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是。
第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质
考点一
● 必备知识
1.(1)沃森和克里克
(2)脱氧核苷酸 A=T,G=C T C 相反的
2.C、H、O、N、P 脱氧核糖 A、T、G、C 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A T G C 反向平行
【教材拾遗】
游离的磷酸基团 羟基(—OH)
3.(1)氢键 (2)多样 4种碱基的排列顺序 4n
(3)特异 特定的碱基排列顺序
(4)DNA的多样性和特异性
4.(1)T C
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
[解析] (2)DNA分子中大多数脱氧核糖上连接两个磷酸基团和一个含氮碱基,但每条链一端(3'端)的一个脱氧核糖上只连接一个磷酸基团和一个含氮碱基。(3)核酸分子中,两条链的相邻碱基之间通过氢键相互连接,构成碱基对。(4)在双链DNA分子中,有2个游离的磷酸基团。(6)依据碱基互补配对原则,A=T,C=G,但DNA分子中,A+T的量不一定等于C+G的量。
【情境长句】
(1)DNA的双螺旋结构比RNA的单链结构更稳定
(2)C—G碱基对数量较多,含氢键数量较多(或在DNA分子中,配对的C和G之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,G—C碱基对数量越多,含氢键数量越多,DNA分子越稳定)
● 典型例题
1.A [解析] 将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物,即4种脱氧核苷酸,A正确;虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量不一定相等,G—C碱基对占比越高,DNA的热稳定性越强,C错误;DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,遗传信息储存在碱基的排列顺序中,D错误。
2.C [解析] 病毒X174的DNA为单链结构,其中鸟嘌呤约占全部碱基的21%,但由于不存在碱基互补配对关系而无法计算出其他碱基的含量,A错误;病毒X174中不含RNA,B错误;红藻的核DNA是双链DNA,鸟嘌呤的含量等于胞嘧啶的含量,C正确;病毒X174的单链DNA稳定性差,更容易发生突变,D错误。
考点二
● 必备知识
1.(1)半保留复制
(2)①梅塞尔森 斯塔尔 ②同位素标记技术 密度梯度离心 ④DNA以半保留的方式复制 ⑦全部重带 全部中带 1/2轻带、1/2中带 ⑧DNA的复制是以半保留的方式进行的
(3)①亲代DNA 子代DNA ②细胞分裂前的间期
③能量 解旋 DNA双螺旋的两条链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 双螺旋结构
(4)边解旋边复制 (5)氢键、磷酸二酯键
(6)半保留复制 (8)遗传信息 遗传信息
(9)DNA独特的双螺旋结构 碱基互补配对
2.(1)遗传效应 (2)RNA
【教材拾遗】
(1)24 X+Y (2)DNA
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
[解析] (2)DNA复制是边解旋边复制的,而不是氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链。(3)基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有许多个基因。(4)真核细胞中基因主要位于染色体上,此外在线粒体、叶绿体的DNA中也有基因。(5)双链DNA中嘌呤和嘧啶的数量相等,但单链DNA中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等。
【情境长句】
(1)加快DNA复制的速度,为细胞分裂做好物质准备
(2)染色体复制包括组成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成
(3)真核细胞中DNA的复制有多起点复制和双向复制的特点
● 典型例题
1.A [解析] DNA分子子链合成方向是5'→3',子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A正确;子链的合成过程需要引物参与,B错误;DNA每条链的3'端是羟基末端,C错误;解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
2.B [解析] DNA复制相关蛋白质包括A(解旋酶)和B(DNA聚合酶),A正确;a、b为新合成的子链,子代DNA由子链和对应的母链形成,B错误;由于DNA甲基化会引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式发生改变,故甲基化修饰DNA链可能会影响复制叉的有序移动,C正确;DNA解旋时有氢键的断裂,母链与子链结合形成子代DNA时有氢键的合成,D正确。
3.C [解析] 热变性处理导致DNA分子中的氢键断裂,A错误;离心管中分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链,不能说明DNA复制是半保留复制还是全保留复制,B错误;从15N-DNA单链、14N-DNA单链的含量相等可知,DNA只复制了一次,DNA在细胞分裂前的间期进行复制,因此细胞最多分裂了一次,C正确;未进行热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带(中带),D错误。
4.B [解析] 由题意知,该DNA片段包含1000个碱基对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%,因此鸟嘌呤脱氧核苷酸=2000×30%=600(个),复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数是600×(23-1)=600×7=4200(个),A错误;DNA解旋酶将DNA双链打开,作用于②氢键,DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链上,作用于①磷酸二酯键,B正确;已知A占20%,根据碱基互补配对原则,A=T=20%,则C=G=30%,所以该DNA片段的每一条核苷酸链中及整个双链中(C+G)/(A+T)的值均为3/2,C错误;DNA分子复制是半保留复制,将细胞置于14N培养液中复制3次后,DNA分子均含14N,D错误。
5.C [解析] 若两个M基因插入两对同源染色体上,进行减数分裂,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,每个子细胞中可能有0个或1个或2个M基因,A正确;DNA复制遵循半保留复制原则,若两个M基因插入两条染色体上,进行2次有丝分裂,在第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,子染色体随机移向细胞两极,可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况,B正确;若4个子细胞中只有2个子细胞中含有3H,其余2个子细胞不含有3H,可能进行有丝分裂,也可能进行减数分裂,C错误;若2个M基因插入两条染色体上,则共有4条DNA单链带有3H标记,该精原细胞进行两次有丝分裂或者一次减数分裂可产生4个子细胞,含有3H的染色体共有4条,则子细胞中被标记的染色体总数为4条,若两个M基因插入一条染色体上,则4个子细胞中被标记的染色体总数为2条,D正确。
6.C [解析] 在链状DNA中,3'端的一个脱氧核糖只与一个磷酸基团和一个碱基相连,C错误。
7.D [解析] 基因通常是有遗传效应的DNA片段,重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息,A正确;根据碱基互补配对原则可知,重叠基因的嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;转录是以DNA的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,基因A、B是不同的基因,其转录是各自独立进行的,C正确;重叠基因在基因A、B中进行转录时的模板链可能不同,即使模板链相同,起始转录位点可能不同,因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同,D错误。
经典真题·明考向
1.D [解析] 据图分析,图中甲时新合成的单链①比②短,乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,则丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链复制出的子链①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误。
2.C [解析] 由图可知,该噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化的主要原因是其线性双链DNA两端的单链序列的碱基能够互补配对。该噬菌体的单链序列的脱氧核苷酸数量相等,其DNA的基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧构成的,这都不是其能够自连环化的主要原因;自连环化后两条单链方向相反。综上所述,C项符合题意,A、B、D项不符合题意。
3.D [解析] 第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定不是全保留复制,但无法判断是半保留复制还是分散复制,将第二代细菌DNA离心,若试管中出现一条中带和一条轻带,则可以确定DNA的复制方式是半保留复制而不是分散复制,A、B、C错误;若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N、两条链分别含有14N和15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带,D正确。
4.(1)dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后,成为构成DNA分子的基本单位(原料)
(2)防止RNA与DNA片段甲碱基互补配对,影响基因在染色体上的定位(实验结果)
(3)解螺旋为单链 (4)DNA(水解)酶
[解析] (1)构成DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸,脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ,)脱去γ、β位的磷酸基团后形成脱氧核糖核苷酸,故只有标记了α位磷酸基团,最终才能标记上DNA,因此所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P。(2)本实验的目的是通过用一段由放射性同位素标记的DNA片段与细胞中的DNA片段碱基互补配对,来确定基因在染色体上的位置,在混合操作之前应去除样品中的RNA分子,如果不去除RNA,则放射性同位素标记的DNA片段甲有可能与RNA分子杂交,会影响实验结果。(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过解螺旋处理使样品中的染色体DNA双链打开,形成单链DNA。(4)若在实验过程中用某种酶去除样品中的DNA,选用的酶是DNA(水解)酶,酶具有专一性,DNA(水解)酶能将DNA水解。
课标
要求
1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息
2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制
3.教学活动:制作DNA分子双螺旋结构模型
过程
图解
复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):
转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期:
规律
总结
若只复制一次,产生的子染色体全部带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记
过程
图解
减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图(母链标记,培养液不含标记同位素):
规律
总结
由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记
相关学案
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新高考生物一轮复习精品学案 第6单元 第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质（含解析）： 这是一份新高考生物一轮复习精品学案 第6单元 第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质（含解析），共20页。
