高三專項復(fù)習(xí)DNA分子具體結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因

1、高三專項復(fù)習(xí)DNA分子具體結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因基本組成單位基本組成單位 （四種）（四種）DNADNA單鏈單鏈脫氧核苷酸長鏈脫氧核苷酸長鏈DNADNA雙鏈雙鏈DNADNA 結(jié)構(gòu)，構(gòu)建者結(jié)構(gòu)，構(gòu)建者 和和 脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸聚合聚合兩條兩條雙螺旋雙螺旋沃森沃森克里克克里克2.2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1 1）雙鏈）雙鏈 。（2 2） 和和 交替連接，排列在外側(cè)，交替連接，排列在外側(cè)， 構(gòu)成構(gòu)成 ， 排列在內(nèi)側(cè)。排列在內(nèi)側(cè)。（3 3）兩條鏈上的堿基通過）兩條鏈上的堿基通過 連接成堿基對。連接成堿基對。（4 4）A A和和T T之間形成之間形成 個氫鍵，個氫鍵，C C和和G G之間形成之間形成 個氫

2、鍵，故個氫鍵，故DNADNA分子中分子中 比例高的穩(wěn)定比例高的穩(wěn)定 性強(qiáng)。性強(qiáng)。 反向平行反向平行脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸基本骨架基本骨架堿基堿基氫鍵氫鍵二二G GC C三三二、二、DNADNA分子復(fù)制分子復(fù)制 1.1.概念：以概念：以 分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNADNA分子分子 的過程。的過程。 2.2.場所：主要在場所：主要在 中，但在擬核、線粒體、葉中，但在擬核、線粒體、葉 綠體中也進(jìn)行。綠體中也進(jìn)行。 3.3.時間：有絲分裂時間：有絲分裂 和減數(shù)和減數(shù) 。 4.4.條件：條件： 。 5.5.精確復(fù)制的原因：精確復(fù)制的原因：DNADNA的的 結(jié)構(gòu)提供精確模結(jié)構(gòu)提供精確模 板

3、板; ; 原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。 6.6.過程：解旋和復(fù)制。過程：解旋和復(fù)制。 7.7.特點(diǎn)：特點(diǎn)： 復(fù)制和復(fù)制和 。 8.8.意義：從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續(xù)性。意義：從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續(xù)性。 親代親代DNADNA細(xì)胞核細(xì)胞核間期間期第第次分裂前的間期次分裂前的間期模板、原料、酶、能量模板、原料、酶、能量雙螺旋雙螺旋堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對半保留半保留邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制三、基因是有遺傳效應(yīng)的三、基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段 1.1.基因：基因： 的的DNADNA片段，是決定片段，是決定 的基本單位。的基本單位。 2.2.遺傳

4、信息：指基因中遺傳信息：指基因中 的排列順序。的排列順序。 3.3.染色體、染色體、DNADNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系 是是DNADNA的的 是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) DNADNA（基因）的基本組成單位（基因）的基本組成單位染色體染色體DNADNA基因基因控制生物性狀的基本單位，攜控制生物性狀的基本單位，攜帶遺傳信息。主要存在帶遺傳信息。主要存在于于 上，少量存在于上，少量存在于 和和 中中脫氧核苷酸脫氧核苷酸有遺傳效應(yīng)有遺傳效應(yīng)生物性生物性狀狀脫氧核苷酸脫氧核苷酸主要載體主要載體染色體染色體葉綠體葉綠體線粒體線粒體4.4.四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)之間的包含關(guān)系及數(shù)量關(guān)

5、系四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)之間的包含關(guān)系及數(shù)量關(guān)系 DNADNA中既包括基因片段還包括非基因片中既包括基因片段還包括非基因片段，所以構(gòu)成基因的堿基總數(shù)小于構(gòu)成段，所以構(gòu)成基因的堿基總數(shù)小于構(gòu)成DNADNA分子分子的堿基總數(shù)。的堿基總數(shù)。顯性基因顯性基因D D和隱性基因和隱性基因d d的根本區(qū)別是基因中的根本區(qū)別是基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。脫氧核苷酸的排列順序不同。 提醒提醒構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)一考點(diǎn)一 DNADNA分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)1.1.DNADNA分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀分子結(jié)構(gòu)模式圖信息解讀高頻考點(diǎn)突破高頻考點(diǎn)突破（1 1）每個）每個DNADNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有片段中，游離的磷

6、酸基團(tuán)有 個。個。（2 2） 之間的數(shù)量關(guān)系之間的數(shù)量關(guān)系 。（3 3）和）和之間的化學(xué)鍵為之間的化學(xué)鍵為 鍵，用限制鍵，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用性核酸內(nèi)切酶處理可切斷，用 酶處理可酶處理可連接。連接。（4 4）堿基對之間的化學(xué)鍵為）堿基對之間的化學(xué)鍵為 鍵，可用鍵，可用 酶酶斷裂，也可加熱斷裂。斷裂，也可加熱斷裂。（5 5）每個脫氧核糖連接著）每個脫氧核糖連接著 個磷酸，分別個磷酸，分別在在 號碳原子上相連接。號碳原子上相連接。2 2111111磷酸二酯磷酸二酯DNADNA連接連接氫氫解旋解旋2 23 3號、號、5 52.2.DNADNA分子特性分子特性（1 1）穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核

7、糖交替連接，排列在）穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。外側(cè)構(gòu)成基本骨架。（2 2）多樣性：堿基對多種多樣的排列次序。）多樣性：堿基對多種多樣的排列次序。 若某若某DNADNA分子中有分子中有n n個堿基對，則排列順個堿基對，則排列順序有序有 種，其中種，其中n n代表代表 對數(shù)。對數(shù)。（3 3）特異性：每種）特異性：每種DNADNA分子都有特定的堿基對排分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。列順序，代表了特定的遺傳信息。 提醒提醒4 4n n堿基堿基對位訓(xùn)練對位訓(xùn)練1.1.下列能正確表示下列能正確表示DNADNA片段示意圖的是片段示意圖的是 ( )( ) D

8、 D2. 2. 含有含有2 0002 000個堿基的個堿基的DNADNA，每條鏈上的堿基排列，每條鏈上的堿基排列方式有方式有 （ ）2 0002 000個個1 0001 000個個4 0004 000個個1 0001 000個個B3.3.在在DNADNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基分子的一條單鏈中相鄰的堿基A A與與T T的連接的連接是通過是通過 ( )( )A.A.肽鍵肽鍵B.B.磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸C.C.氫鍵氫鍵D.D.脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖解析解析 DNADNA分子單鏈上相鄰堿基分子單鏈上相鄰堿基A A與與T T的連接方式的連接方式如圖：如圖： 由此可知是通

9、過由此可知是通過“脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸脫氧核脫氧核糖糖”連接起來的。連接起來的。 D考點(diǎn)二考點(diǎn)二 DNADNA中堿基數(shù)量的計算中堿基數(shù)量的計算解題時先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則推解題時先畫出簡圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則推知規(guī)律知規(guī)律規(guī)律規(guī)律1 1：在雙鏈：在雙鏈DNADNA分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相分子中，互補(bǔ)堿基兩兩相等，等，A A= =T T，C C= =G G，A A+ +G G= =C C+ +T T，即嘌呤堿基總數(shù)，即嘌呤堿基總數(shù)等于等于嘧啶堿基總數(shù)。嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律規(guī)律2 2：在雙鏈：在雙鏈DNADNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和分子中，互補(bǔ)的兩堿基之和（如（如A A+ +T T或

10、或C C+ +G G）占全部堿基的比例等于其任何）占全部堿基的比例等于其任何一條一條 中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例。單雙鏈轉(zhuǎn)化公式。的比例。單雙鏈轉(zhuǎn)化公式。 單鏈單鏈規(guī)律規(guī)律3 3：DNADNA分子一條鏈中（分子一條鏈中（A A+ +G G）/ /（C C+ +T T）的比值的）的比值的倒數(shù)等于互補(bǔ)鏈中該種堿基的比值，在整個倒數(shù)等于互補(bǔ)鏈中該種堿基的比值，在整個DNADNA分子分子中該比值等于中該比值等于 。規(guī)律規(guī)律4 4：DNADNA分子一條鏈中（分子一條鏈中（A A+ +T T）/ /（C C+ +G G）的比值等）的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個于其互補(bǔ)

11、鏈和整個DNADNA分子中該種比例的比值。分子中該種比例的比值。規(guī)律規(guī)律5 5：不同生物的：不同生物的DNADNA分子中互補(bǔ)配對的堿基之和分子中互補(bǔ)配對的堿基之和的比值不同，即（的比值不同，即（A A+ +T T）/ /（C C+ +G G）的值不同。該比值）的值不同。該比值體現(xiàn)了不同生物體現(xiàn)了不同生物DNADNA分子的特異性。分子的特異性。規(guī)律規(guī)律6 6： ，則，則 。規(guī)律規(guī)律7 7：若已知：若已知A A占雙鏈的比例占雙鏈的比例=c%=c%，則，則A A1 1/ /單鏈的比例單鏈的比例無法確定，但最大值可求出為無法確定，但最大值可求出為 ，最小值為，最小值為 。 %bA1單鏈若%2bA1雙鏈

12、1 12c%2c%0 0對位訓(xùn)練對位訓(xùn)練4.4.下列對雙鏈下列對雙鏈DNADNA分子的敘述，哪項是不正確的分子的敘述，哪項是不正確的 （ ）A.A.若一條鏈若一條鏈G G的數(shù)目為的數(shù)目為C C的的2 2倍，則另一條鏈倍，則另一條鏈G G的的 數(shù)目為數(shù)目為C C的倍的倍B.B.若一條鏈若一條鏈A A和和T T的數(shù)目相等，則另一條鏈的數(shù)目相等，則另一條鏈A A和和T T 的數(shù)目也相等的數(shù)目也相等C.C.若一條鏈的若一條鏈的A AT TG GC C=1234=1234，則另，則另 一條鏈相應(yīng)堿基比為一條鏈相應(yīng)堿基比為21432143D.D.若一條鏈的若一條鏈的G GT T=12=12，另一條鏈的，另

13、一條鏈的 C CA A=21=21答案答案 D D5.5.一個一個DNADNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%40%，兩者之和占，兩者之和占DNADNA分子堿基總數(shù)的分子堿基總數(shù)的24%,24%,則這則這個個DNADNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的數(shù)目的 （ ）A.44% B.24% C.14% D.28%A.44% B.24% C.14% D.28%解析解析 A A1 1、G G1 1分別表示一條鏈上腺嘌呤和鳥嘌呤分別表示一條鏈上腺嘌呤和鳥嘌呤的數(shù)目，的數(shù)目，T T2 2表示另一條鏈中胸腺嘧啶數(shù)目，表示另

14、一條鏈中胸腺嘧啶數(shù)目，A A1 1+ +G G1 1占占DNADNA分子堿基總數(shù)的分子堿基總數(shù)的24%24%，即，即由于由于A A1 1+ +G G1 1+ +C C1 1+ +T T1 1= = ，A A1 1+ +G G1 1占本鏈堿基總數(shù)的占本鏈堿基總數(shù)的48%48%。又又A A1 1=(1+40%)=(1+40%)G G1 1,由以上分析可解得由以上分析可解得A A1 1=28%=28%，G G1 1=20%=20%。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則T T2 2= =A A1 1=28%=28%。 %24TCGAGA11T)CG(A21D6.6.在一個在一個DNADNA分子中，

15、腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的部堿基數(shù)目的54%54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%22%和和28%28%，則由，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNARNA中鳥嘌呤占堿基總數(shù)的中鳥嘌呤占堿基總數(shù)的 （ ）A.24%A.24%B.22%B.22% C.26% C.26% D.23% D.23%解析解析 雙鏈雙鏈DNADNA中，中，A A+ +T T占全部堿基總數(shù)的占全部堿基總數(shù)的54%54%，則一條單鏈中則一條單鏈中A A+ +T T占該鏈堿基總數(shù)的占該鏈堿基總數(shù)的54%54%，按

16、，按下面的圖示分析：下面的圖示分析：A7.7.取取1 1個含有個含有1 1對同源染色體的精原細(xì)胞，用對同源染色體的精原細(xì)胞，用1515N N標(biāo)標(biāo) 記細(xì)胞核中記細(xì)胞核中DNADNA，然后放在含，然后放在含1414N N的培養(yǎng)基中培的培養(yǎng)基中培 養(yǎng)，讓其連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，形成養(yǎng)，讓其連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，形成4 4個細(xì)胞，個細(xì)胞， 這這4 4個細(xì)胞中含個細(xì)胞中含1515N N的細(xì)胞個數(shù)可能是的細(xì)胞個數(shù)可能是 ( )( ) A.2 B.3 A.2 B.3 C.4 C.4 D. D.前三項都對前三項都對D考點(diǎn)三考點(diǎn)三 DNADNA復(fù)制的研究方法、過程和條件復(fù)制的研究方法、過程和條件1.1.研究研究

17、DNADNA復(fù)制的常用方法復(fù)制的常用方法同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記3 3H H、1515N N、3232P P，通過離心在試管中形成不同位置。通過離心在試管中形成不同位置。2.2.DNADNA復(fù)制的過程復(fù)制的過程方法規(guī)律方法規(guī)律 （1 1）探究）探究DNADNA復(fù)制的方法和原理復(fù)制的方法和原理方法：同位素標(biāo)記法。方法：同位素標(biāo)記法。原理：根據(jù)原理：根據(jù)DNADNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過離心后通過離心后DNADNA在試管中位置確定復(fù)制方式。在試管中位置確定復(fù)制方式。（2 2）結(jié)果分析）結(jié)果分析已知某一被已知某一被1515N N標(biāo)

18、記的標(biāo)記的DNADNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含分子（親代），轉(zhuǎn)移到含有有1414N N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下：如下：（1 1）解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在）解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在 酶的作用酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開。下，兩條螺旋的雙鏈解開。（2 2）合成子鏈：以）合成子鏈：以DNADNA分子的分子的 為模板，在為模板，在DNADNA 酶等酶的作用下，利用細(xì)胞中游離酶等酶的作用下，利用細(xì)胞中游離的的4 4種種 為原料，按堿基互補(bǔ)配對原則合為原料，按堿基互補(bǔ)配對原則合成互補(bǔ)的子鏈。成互補(bǔ)的子鏈。（3 3）形成子代）形成子代DNA

19、DNA：每條新鏈（子鏈）與其對應(yīng)的：每條新鏈（子鏈）與其對應(yīng)的模板鏈（母鏈）盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。模板鏈（母鏈）盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 子代子代DNADNA分子中模板鏈與另一分子中模板鏈與另一DNADNA分子中新分子中新合成的子鏈堿基序列完全相同。合成的子鏈堿基序列完全相同。特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引起下，可能造成堿基配對發(fā)生差錯，引起 。提醒提醒解旋解旋兩條母鏈兩條母鏈聚合聚合脫氧核苷酸脫氧核苷酸基因突變基因突變3.3.DNADNA復(fù)制的條件復(fù)制的條件 影響細(xì)胞呼吸（影響細(xì)胞呼吸（ATPATP供給）的所有因素都

20、供給）的所有因素都可能影響可能影響DNADNA復(fù)制。復(fù)制。體外也可進(jìn)行，即體外也可進(jìn)行，即PCRPCR擴(kuò)增技術(shù)，除滿足上述條擴(kuò)增技術(shù)，除滿足上述條件外，還應(yīng)注意溫度、件外，還應(yīng)注意溫度、pHpH 的控制及引物的加入。的控制及引物的加入。模板模板原料原料能量能量酶酶解旋后解旋后兩條鏈兩條鏈四種游離四種游離的脫氧核的脫氧核苷酸苷酸ATPATP解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合聚合酶酶提醒提醒對位訓(xùn)練對位訓(xùn)練6.6.下列有關(guān)下列有關(guān)DNADNA分子復(fù)制的敘述，正確的是（分子復(fù)制的敘述，正確的是（ ）A.A.DNADNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸B.B.在復(fù)

21、制過程中，解旋和復(fù)制是同時進(jìn)行的在復(fù)制過程中，解旋和復(fù)制是同時進(jìn)行的C.C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D.D.兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNADNA分子分子B思維誤區(qū)警示思維誤區(qū)警示 1.1.對對DNADNA復(fù)制過程中復(fù)制過程中“第第n n次次”還是還是“n n次次”復(fù)制復(fù)制所需某種堿基數(shù)量的計算原理不清所需某種堿基數(shù)量的計算原理不清 已知已知DNADNA分子中堿基數(shù)，求復(fù)制分子中堿基數(shù)，求復(fù)制n n次與第次與第n n次所次所需某堿基的數(shù)目：某需某堿基的數(shù)目：某DNADNA分子中含某堿基分子中含某堿基a a

22、個，復(fù)個，復(fù)制制n n次，則共需加入含該堿基的脫氧核苷酸為次，則共需加入含該堿基的脫氧核苷酸為 個，因?yàn)樽畛跤H代個，因?yàn)樽畛跤H代DNADNA分子做模板不分子做模板不需要原料；但第需要原料；但第n n次復(fù)制時所需含該堿基的脫氧核次復(fù)制時所需含該堿基的脫氧核苷酸為苷酸為 。解題思路解題思路探究探究a a（2 2n n-1-1）a a(2(2n n-1)-a-1)-a(2(2n-1n-1-1)=a-1)=a2 2n-1n-12.2.對細(xì)胞分裂和對細(xì)胞分裂和DNADNA復(fù)制相結(jié)合的知識理解不透復(fù)制相結(jié)合的知識理解不透（1 1）細(xì)胞分裂過程中先進(jìn)行）細(xì)胞分裂過程中先進(jìn)行DNADNA復(fù)制。復(fù)制。（2 2）

23、DNADNA復(fù)制的方式：半保留復(fù)制。復(fù)制的方式：半保留復(fù)制。（3 3）圖示辨析）圖示辨析糾正訓(xùn)練糾正訓(xùn)練1.1.某某DNADNA分子含分子含m m對堿基，其中腺嘌呤有對堿基，其中腺嘌呤有A A個。下個。下 列有關(guān)此列有關(guān)此DNADNA在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧 核苷酸數(shù)目的敘述中，錯誤的是核苷酸數(shù)目的敘述中，錯誤的是 （ ）A.A.在第一次復(fù)制時，需要（在第一次復(fù)制時，需要（m m- -A A）個）個B.B.在第二次復(fù)制時，需要在第二次復(fù)制時，需要2 2（m m- -A A) )個個C.C.在第在第n n次復(fù)制時，需要次復(fù)制時，需要2 2n-1n-1( (m m-

24、 -A A) )個個D.D.在在n n次復(fù)制過程中，總共需要次復(fù)制過程中，總共需要2 2n n( (mm- -A A) )個個解析解析 該該DNADNA分子含胞嘧啶數(shù)目為分子含胞嘧啶數(shù)目為m m- -A A，復(fù)制，復(fù)制n n 次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為（次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為（m m- -A A）(2(2n n-1)-1)。D2.2.取取1 1個含有個含有1 1對同源染色體的精原細(xì)胞，用對同源染色體的精原細(xì)胞，用1515N N標(biāo)標(biāo) 記細(xì)胞核中記細(xì)胞核中DNADNA，然后放在含，然后放在含1414N N的培養(yǎng)基中培的培養(yǎng)基中培 養(yǎng)，讓其連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，形成養(yǎng)，讓其連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，

25、形成4 4個細(xì)胞，個細(xì)胞， 這這4 4個細(xì)胞中含個細(xì)胞中含1515N N的細(xì)胞個數(shù)可能是的細(xì)胞個數(shù)可能是 ( )( ) A.2 B.3 A.2 B.3 C.4 C.4 D. D.前三項都對前三項都對D知識綜合應(yīng)用知識綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示重點(diǎn)提示通過通過“DNADNA半保留復(fù)制的原理和相關(guān)計算半保留復(fù)制的原理和相關(guān)計算”的的考查，提升考查，提升“具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)，并能對具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理”的能力。的能力。典例分析典例分析 某校一個生物活動小組要進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。對某校一個生物活動小組要進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。對 生物學(xué)史上的

26、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，也是研究性生物學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，也是研究性 學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。這個小組借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。這個小組借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn) 設(shè)備，對有關(guān)設(shè)備，對有關(guān)DNADNA復(fù)制的方式進(jìn)行探究，有人復(fù)制的方式進(jìn)行探究，有人 認(rèn)為認(rèn)為DNADNA是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為DNADNA是半是半 保留復(fù)制。為了證明這兩種保留復(fù)制。為了證明這兩種假設(shè)，這個小組設(shè)計了下列實(shí)驗(yàn)程序，請完成實(shí)驗(yàn)假設(shè)，這個小組設(shè)計了下列實(shí)驗(yàn)程序，請完成實(shí)驗(yàn)并對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。并對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。 （1 1）實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：在氮源為第一步：在氮源為1414N N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿

27、菌，的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其其DNADNA分子均為分子均為1414N N- -DNADNA；在氮源為；在氮源為1515N N的培養(yǎng)基上生的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其長的大腸桿菌，其DNADNA分子均為分子均為1515N N- -DNADNA。用某種離。用某種離心方法分離得到的結(jié)果如上圖所示，其心方法分離得到的結(jié)果如上圖所示，其DNADNA分別分布分別分布在輕帶和重帶上。在輕帶和重帶上。第二步：將親代大腸桿菌第二步：將親代大腸桿菌( (含含1515N N) )轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含1414N N的培的培養(yǎng)基上繁殖一代養(yǎng)基上繁殖一代()()，請分析：，請分析：如果如果DNADNA位于位于 帶位置，則

28、是全保留復(fù)制；如帶位置，則是全保留復(fù)制；如果果DNADNA位于位于 帶位置，則是半保留復(fù)制。帶位置，則是半保留復(fù)制。第三步：為了進(jìn)一步驗(yàn)證第二步的推測結(jié)果，將第三步：為了進(jìn)一步驗(yàn)證第二步的推測結(jié)果，將親代大腸桿菌親代大腸桿菌( (含含1515N N) )轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含1414N N的培養(yǎng)基上再連的培養(yǎng)基上再連續(xù)繁殖一代續(xù)繁殖一代()()，請分析：，請分析：如果如果DNADNA位于位于 帶位置，則是全保留復(fù)制；如果帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNADNA位于位于 帶位置，則是半保留復(fù)制。帶位置，則是半保留復(fù)制。(2)(2)有人提出：第一代有人提出：第一代()()的的DNADNA用解旋酶處理后用

29、解旋酶處理后再離心，就能直接判斷再離心，就能直接判斷DNADNA的復(fù)制方式，如果輕的復(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占帶和重帶各占 ，則一定為半保留復(fù)制。，則一定為半保留復(fù)制。你認(rèn)為此人說法是否正確？你認(rèn)為此人說法是否正確？ 。原因是原因是 。解析解析 如果如果DNADNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個親代親代1515N N- -1515N N的的DNADNA分子，子代兩個分子，子代兩個DNADNA分子是：一分子是：一個個1515N N- -1515N N，一個，一個1414N N- -1414N N，其在離心管中分布的位置，其在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重

30、帶；如果是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNADNA的復(fù)制方式的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個親代為半保留復(fù)制，則一個親代1515N N- -1515N N的的DNADNA分子分子, ,子代子代兩個兩個DNADNA分子都是分子都是1515N N- -1414N N，其在離心管中分布的位，其在離心管中分布的位置全部在中帶。置全部在中帶。21答案答案 （1 1）1/21/2重和重和1/21/2輕輕 全中全中 1/41/4重和重和3/43/4輕輕1/21/2中和中和1/21/2輕輕（2 2）不正確）不正確 無論半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，無論半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制，按此法研究按此法研究DNADNA鏈的情

31、況結(jié)果是一致的，所以無法鏈的情況結(jié)果是一致的，所以無法區(qū)分區(qū)分方法規(guī)律方法規(guī)律 （1 1）探究）探究DNADNA復(fù)制的方法和原理復(fù)制的方法和原理方法：同位素標(biāo)記法。方法：同位素標(biāo)記法。原理：根據(jù)原理：根據(jù)DNADNA分子比重不同，借助離心技術(shù)，分子比重不同，借助離心技術(shù)，通過離心后通過離心后DNADNA在試管中位置確定復(fù)制方式。在試管中位置確定復(fù)制方式。（2 2）結(jié)果分析）結(jié)果分析已知某一被已知某一被1515N N標(biāo)記的標(biāo)記的DNADNA分子（親代），轉(zhuǎn)移到含分子（親代），轉(zhuǎn)移到含有有1414N N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（復(fù)制）若干代，其結(jié)果分析如下：如下：世世

32、代代DNADNA分子的特點(diǎn)分子的特點(diǎn)DNADNA中脫氧核中脫氧核苷酸鏈的特點(diǎn)苷酸鏈的特點(diǎn)分分子子總總數(shù)數(shù)細(xì)胞中的細(xì)胞中的DNADNA分分子離心后子離心后在管中的在管中的位置位置不同不同DNADNA分子與全部分子與全部DNADNA分子之比分子之比鏈鏈總總數(shù)數(shù)不同脫氧核苷不同脫氧核苷酸鏈與全部鏈酸鏈與全部鏈之比之比含含1515N N的鏈的鏈含含1414N N的鏈的鏈只含只含1515N N的的分子分子含含1414N N和和1515N N的的雜雜種分子種分子只含只含1414N N的的分子分子親親代代1 1全在下部全在下部1 10 00 02 21 10 01 12 2全在中部全在中部0 01 10 0

33、4 4212124 0 0838 0 016n2n 0 0( (或或2n+1212121214141434143438187n22n221n22)211nn221n21n211中部，中部，中部，中部，中部，中部，上部上部上部上部上部上部提醒提醒 DNADNA復(fù)制為半保留復(fù)制，所以親代的復(fù)制為半保留復(fù)制，所以親代的2 2條條1515N N鏈不會消失，最終分布在鏈不會消失，最終分布在2 2個個DNADNA分子中，即不管分子中，即不管DNADNA復(fù)制多少次，含親代復(fù)制多少次，含親代1515N N鏈的鏈的DNADNA只有只有2 2個，個，1515N N鏈?zhǔn)冀K鏈?zhǔn)冀K2 2條。條。題組一題組一：DNADN

34、A分子中的堿基比例的相關(guān)計算分子中的堿基比例的相關(guān)計算1.1.下圖示下圖示DNADNA分子復(fù)制的片段，圖中分子復(fù)制的片段，圖中a a、b b、c c、d d表示各條脫表示各條脫氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項正確的是氧核苷酸鏈。一般地說，下列各項正確的是 （ ）和和c c的堿基序列互補(bǔ)的堿基序列互補(bǔ) 和和c c的堿基序列相同的堿基序列相同鏈中（鏈中（A+TA+T）/ /（G+CG+C）的比值與）的比值與b b鏈中同項比值不同鏈中同項比值不同鏈中（鏈中（A+TA+T）/ /（G+CG+C）的比值與）的比值與c c鏈中同項比值相同鏈中同項比值相同隨堂過關(guān)檢測隨堂過關(guān)檢測D D 2.2.在一個在一個D

35、NADNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的部堿基數(shù)目的54%54%，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸，其中一條鏈中鳥嘌呤、胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%22%和和28%28%，則由，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNARNA中鳥嘌呤占堿基總數(shù)的中鳥嘌呤占堿基總數(shù)的 （ ）A.24%A.24%B.22%B.22% C.26% C.26% D.23% D.23%解析解析 雙鏈雙鏈DNADNA中，中，A A+ +T T占全部堿基總數(shù)的占全部堿基總數(shù)的54%54%，則一條單鏈中則一條單鏈中A A+ +T T占該鏈堿基總數(shù)的占該鏈堿基總數(shù)

36、的54%54%，按，按下面的圖示分析：下面的圖示分析：A題組二：題組二：DNADNA半保留復(fù)制特點(diǎn)的應(yīng)用半保留復(fù)制特點(diǎn)的應(yīng)用3.3.將用將用1515N N標(biāo)記的一個標(biāo)記的一個DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培養(yǎng)的培養(yǎng) 基中，讓其復(fù)制三次，則含有基中，讓其復(fù)制三次，則含有1515N N的的DNADNA分子占全分子占全 部部DNADNA分子的比例、含有分子的比例、含有1414N N的的DNADNA分子占全部分子占全部 DNADNA分子的比例以及含有分子的比例以及含有1515N N的脫氧核苷酸鏈的脫氧核苷酸鏈 占全部占全部DNADNA單鏈的比例依次是單鏈的比例依次是 （ ），7/87/8，1 1，1/81/8，7/87/8，1 1，1/81/8解析解析 用用1515N N標(biāo)記的一個標(biāo)記的一個DNADNA分子放在含有分子放在含有1414N N的培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，讓其復(fù)制三次，則產(chǎn)生的基中，讓其復(fù)制三次，則產(chǎn)生的DNADNA分子共有分子共有2 23 3=8=8個，共有個，共有1616條脫氧核苷酸鏈，其中含有條脫氧核苷酸鏈，其中含有1515N N的的DNADNA分分子有子有2 2個，含有個，含有1515N N的脫氧核苷酸鏈有的脫氧核苷酸鏈有2 2條，含條