高三生物一轮复习课件：第18DNA的结构、复制与基因的本质

A．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最多为4条 B．分裂结束具有放射性的子细胞最多有4个
D
C．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最少为0条
D．分裂结束具有放射性的子细胞最少有0个
D
9、若一果蝇精原细胞中8条染色体上的全部DNA已被15N标记，其中一对同源 染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其进行连续分裂两 次产生四个子细胞(不考虑突变和交叉互换)。下列叙述中正确的是
DNA聚合酶
脱氧核苷酸
双螺旋结构
一、DNA的复制
(5)特点：
①复制方式为半保留复制； ②边解旋边复制。
收集不同子代大肠杆菌并提取DNA，将提 取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后 DNA的位置。
一、DNA的复制
(5)特点：
①复制方式为半保留复制； ②边解旋边复制。
(6)DNA精确复制的原因：
①DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。 ②碱基互补配对原则保证复制精确进行。
②
裂
③
④全部 子细胞
④
带有标记
分裂形成4个子细胞，子细胞类型有4种组合方式
2.减数分裂与DNA复制的分析
15N标记1对同源染色体 上的两个DNA分子
同源染色体分离 姐妹染色单体分离
分裂形成4个子细胞，全部子细胞中的每条染色体均带有标记。
7、果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体 的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其
C
考点二 DNA的复制
一、DNA的复制
(1)概念：
以亲代DNA的2条链为模板合成子代DNA的过程
(2)时间：
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
(3)场所：
真核：细胞核(主要场所)、叶绿体、线粒体 原核：拟核、细胞质：如质粒 DNA病毒: 宿主细胞
一、DNA的复制
(4)过程与条件：
能量 解旋
两条螺旋的双链
5、一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，
将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是
A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
D
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为 1∶7
B 总数的比例是
A．1/4和2/5
B．1/12 和4/15
C．1/12和1/6
D．1/5和4/15
配对的2个碱基之和在单、双链中所占比例相等
4、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
一、DNA分子的结构
4、DNA分子的特性：
①多样性：
与DNA空间结构无关
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排
列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。若某
DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序有
4n种。
②特异性：
每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基排列
顺序，代表了特定的遗传信息。
基因是 决定生物性状 的基本单位
每个基因含有 成千上万 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸（碱基）的 排列顺序 代表遗传信息。
C 10、下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述，不正确的是
A.每条染色体上都含有一个DNA分子或两个DNA分子，DNA分子上含有许
多个基因 B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致 C.三者都是生物细胞内的遗传物质 染色体是遗传物质的主要载体
小于44个
二、DNA分子中的碱基数量的计算规律
①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，
各占碱基总数的50%，且不互补碱基之和的比值等于1。
A=T， C=G
注意：在单链DNA中不一定成立
A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
链中A+T占该链碱基总数的百分比。
A1 +T1 A1 +T1 +G1 +C1
= m%
A2 +T2 A2 +T2 +G2 +C2
=
m%
A+T
= m%
A+T+G+C
简记为：配对的2个碱基之和在单、双链中所占比例相等。
3、一个双链DNA分子中，G与C的总和占全部碱基的1/3；其中一条单链
的碱基中G占1/4、T占2/5；那么另一条单链中的G和T分别占该单链碱基
第18讲 DNA的结构、复制及基因的本质
考点一 DNA分子的结构及相关计算
一、DNA分子的结构
DNA分子结构的探索历程
科学家 威尔金斯和
富兰克林
查哥夫
沃森和克里克
贡献
DNA的X射线衍射图谱
提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是 等于G的量 提出了DNA分子的双螺旋结构模型
一、DNA分子的结构
1．同位素标记法在高中生物学实验中的应用 (1)探究光合作用中元素(原子)的转移 ①美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2 证明光合作用释放的氧气全部来自水。 ②卡尔文等用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，探明了CO2中的 碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
D.在生物的传宗接代过程中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
C 11、下列有关基因的叙述，正确的是
A.真核细胞中的基因都以染色体为载体 细胞质基因在线粒体和叶绿体 B.唾液淀粉酶基因在人体所有细胞中都能表达 唾液腺细胞
C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.DNA分子上任意一个片段都是基因
(3)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团，2条链各有一个3′ 端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。
氢键
断裂 DNA复制：解旋酶 转录：RNA聚合酶 PCR技术：高温
连接 自动连接，不需要酶
磷酸二酯键
基因工程中切开DNA片段： 限制酶 水解DNA：DNA水解酶
DNA复制时连接单体：DNA聚合酶 RNA复制时连接单体：RNA聚合酶 基因工程中连接DNA片段：DNA连接酶 逆转录时连接单体：逆转录酶
D.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
多起点双向复制
6、如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
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 复制环的大小不同，复制 B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的 起始时间有先有后
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效率
1、下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（ ①④⑤⑥ ） ①双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的 ②磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA双链的基本骨架 ③磷酸二酯键既可以存在于DNA分子中，也可以存在于RNA分子中 ④DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧 ⑤DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连 ⑥沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 ⑦氢键可以在线粒体内形成，也可以在线粒体内断裂 ⑧DNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中 ⑨DNA分子中碱基对的特定排列顺序，构成了 DNA分子的特异性
2、用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，
以下说法正确的是( )
碱基
卡片类型 脱氧核糖 磷酸
A
TGC
B
卡片数量
10
10
2
3 32
4个 A．最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对
B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键
C．DNA中每个脱氧核糖均与2分子磷酸相连
D．可构建45种不同碱基序列的DNA
二、DNA复制的相关计算规律
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA(15N)复制n代，其结果分析如下：
一个DNA连续复制n次后形成多少个DNA？ 2n
(1)子代DNA数： ①含有15N链的DNA数为 2 个。 ②只含15N链的DNA数为 0 个。 ③不含15N链的DNA数为 2n-2 个。 ④含14N链的DNA数有 2n 个。
染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
染色体
染色体是DNA的 主要载体 。
（DNA的载体还有 线粒体 和 叶绿体
每条染色体含有1个或2 个DNA分子
等）
蛋白质
DNA
DNA是主要的 遗传物质 。
每个DNA分子含有 多 个基因
基因 脱氧核苷酸
基因是有 遗传效应
的DNA片段（本质）
基因在染色体上呈 线性排列 。 。
(7)意义：
使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
一、DNA的复制
所有的细胞都存在DNA复制 吗？复制后的两个子DNA将在细 胞分裂的何时分开？
不一定。 如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核和各种细 胞器而不能进行DNA复制；不分裂的细胞不存在 DNA复制。 复制后的两个子DNA将在有丝分裂后期或减数第二 次分裂后期着丝点分裂时，随两单体分离而分开， 分别进入两个子细胞中。
③稳定性： 外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变， 内侧碱基配对方式稳定不变。
DNA分子结构的3点提醒
(1)DNA在DNA酶作用下初步水解生成4种脱氧核苷酸；彻底水解生成 磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
(2)相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸— 脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过“氢键”相连接。
连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有
B 8条染色体被32P标记
A．第1次 C．第3次
B．第2次 D．第4次
8、将某植物(2N＝4)的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记的
培养基中继续培养一个细胞周期。下列有关说法错误的是
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
A1+T1 G1+C1
=n
A2 +T2 G2 +C2
=n
A+T
G+C
=n
二、DNA分子中的碱基数量的计算规律
③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
T1+C1 = n
A2+G2 = T2+C2
1 n
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条
三、DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
1.有丝分裂与DNA复制的分析
用15N标记1对同源染色体上的2个DNA分子
第
一
次
每条同源染色体上的
有
每条染色体单体均带有标记
丝
分
分裂形成2个子细胞，
裂
每个子细胞中的每条 染色体均带有标记
第
二
①有1/2 的子细胞
次
带有标记
有 丝 分
①
②③有 3/4 的子细胞 带有标记
A．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中的核DNA均含15N 不确定 B．若四个子细胞中均含4条染色体，则每个子细胞中有一半核DNA含15N 都含15N C．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因 1个A基因 D．若四个子细胞中均含4条染色体，则有一半子细胞含有a基因
考点三 基因是具有遗传效应的DNA片段
1、DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 2、DNA双螺旋结构层次：
组成元素 C、H、O、N、P
小分子物质ห้องสมุดไป่ตู้
基本单位
脱氧核
磷酸
脱氧（核糖）核苷酸 苷酸链
DNA
脱氧核糖
含氮碱基
一、DNA分子的结构
3、DNA结构的主要特点：
①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成双螺 旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，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，A与 T(两个氢键)，G与C配对(三个氢键)。碱基之间这 种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
(2)证明DNA是遗传物质 赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素标记蛋白质和DNA的特征元素，即用32P标记噬菌体的 DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质，证明DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)研究分泌蛋白的合成和运输 用3H标记亮氨酸，研究分泌蛋白在细胞中的合成、运输与分泌途径，证明分泌蛋白
在附着于内质网上的核糖体中合成之后，按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输， 从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。
(2)子代脱氧核苷酸链数：
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。
二、DNA复制的相关计算规律
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA(15N)复制n代，其结果分析如下： (3)消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA含有某种脱氧核苷酸m个，连续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＝ m·2n－1 。