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高中生物晨读晚练-----------DNA的结构及复制
基础知识
1.DNA分子的结构特点：双螺旋结构。
(1)DNA结构图
(2)结构特点
①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA中的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。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
④DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5'-端;另一端有一个羟基(一OH),称作3'-端。DNA的两条单链走向相反,一条单链是从5'-端到3'-端的,另一条单链则是从3'-端到5'-端的。
注意事项：
①在双链DNA中，一个磷酸与1或2个脱氧核糖相连；一个脱氧核糖与1或2个磷酸相连；一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连；
②两条链的碱基通过氢键相连（AT之间两个氢键，CG之间三个氢键，CG碱基对数量越多，DNA越稳定）；
③该片段中有2个游离的磷酸基团。
④DNA分子中，脱氧核糖数：含氮碱基数：磷酸基团数=1:1:1
2.DNA分子碱基数量的计算
(1)DNA双链中互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。
(2)DNA双链中，两个不互补的碱基之和比值相等，并为碱基总数的，即(A＋G)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(A＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋G)/(A＋G＋T＋C)＝1/2。
(3)一条链中互补的两碱基的和占该单链的比等于其互补链中这两碱基占互补链的比，等于DNA双链中这两种碱基的和占碱基总数的比例
(4)若一条链中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝K，则另一条链中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/k。
3.DNA分子半保留复制的实验证据
（1）三种DNA复制假说
1)半保留复制是由沃森和克里克提出的遗传物质自我复制的假说,他们认为新合成的每个 DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链。
2)全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
3)分散复制指DNA 复制时,亲代DNA断裂成几个短片段,得到的子代DNA分子中既有亲代DNA短片段,又有新合成的短片段。
（2）DNA半保留复制的实验证据
1)实验者:梅塞尔森和斯塔尔。
2)实验材料和方法:以大肠杆菌为材料,运用同位素标记法、密度梯度离心法、微生物培养技术。
3)科学方法:假说一演绎法。
4）实验过程：
（5）实验结果
①亲代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了一条DNA带。位置在试管底部。
②第一代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了一条DNA带。位置在试管中部。
③第二代大肠杆菌的DNA经离心处理，试管中出现了二条DNA带。一条在试管中部，一条在试管更靠上部。
(6)实验结论
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
4.DNA分子的复制
（1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
（2）发生时间：真核生物：细胞分裂前的间期。
（3）场所：①真核生物：主要在细胞核内，线粒体和叶绿体也可以进行。
②原核生物：主要在拟核。
③DNA病毒：活的宿主细胞内。
（4）复制过程
结果：形成两个完全相同的DNA。
特点：①边解旋边复制。②半保留复制。
准确复制的原因：
①DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。
②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
（8）意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
5.DNA分子复制的相关计算
（1）DNA复制为半保留复制，若将双链被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养，复制n(n≥1)次，其结果如下：
（2）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，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×(2n－1)个。
②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。
注意事项：有关DNA复制相关计算的两个注意点
(1)分析被标记物质所占的比例时，应注意求的是DNA数，还是脱氧核苷酸链数；看准是“含”还是“只含”；还应注意培养液中化学元素的不同；碱基是对还是个。
(2)在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。
二、判断
1.磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架；磷酸与脱氧核糖交替连接成的长链是DNA分子的基本骨架。(√ )
2. DNA 分子中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团。(×)
3..每个DNA 分子上的碱基排列顺序是一定的，其中蕴含了遗传信息，从而保持了物种的遗传特性。(√ )
4.已知某双链DNA 分子的一条链中(A+C)/(T+G)=0.25，(A+T）/(G+C）=0.25，则同样是这两个比例在该DNA 分子的另一条链中的比例为4 与0.25，在整个DNA分子中是1 与0.25。(√ )
5.DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。 (√ )
6.DNA双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的。(×)
7.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 (√ )
8.DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A＝T，G＝C。(√ )
9.DNA分子1条链上的碱基通过核糖、磷酸、核糖连接成。(×)
1.DNA复制时以DNA的一条链为模板。(×)
2.染色体是所有细胞中基因的主要载体。(×)
3.生物的性状与基因间并非一一对应的关系。(√)
4.有的细胞并不进行DNA复制。(√)
5.真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。 (√)
6.减数分裂过程中DNA分子复制发生于减Ⅰ前的间期、两子DNA分开发生于减Ⅰ后期。(×)
7.1个DNA分子复制n次后所产生的DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的链。(√)
8.基因通常是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构和功能单位。(√)
9.DNA的片段就是基因。 (×)
10.RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 (√)
11.真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。 (√)
12.DNA不是一切生物的遗传物质，但一切细胞生物的遗传物质都是DNA。(√)
13.人的遗传物质含有4 种碱基，细菌的遗传物质可能为DNA 或RNA。(×)
14.烟草的遗传物质为RNA。人体内的核酸含有8 种核苷酸，新冠病毒含4 种核苷酸，噬菌体含4种核苷酸。人体内的遗传物质含4 种核苷酸。(×)
15.一条不含32P 标记的双链DNA分子，在含有32P 的脱氧核苷酸原料中经过n次复制后，形成的DNA 分子中含有32P 的为2n-2。(×)
16.把培养在轻氮(14N）中的大肠杆菌，转移到含有重氮(15N）的培养基中培养，细胞分裂一次后，再放回14N 的培养基中培养，细胞又分裂一次，此时每个大肠杆菌细胞中的DNA 是1/2 轻氮型，1/2 中间型。(×)

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