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(共32张PPT)
第2讲　DNA分子的结构和复制
第六单元 遗传的物质基础

考点一　DNA的结构和基因的本质
1.DNA双螺旋结构模型的构建
（1）构建者： 　沃森和克里克　 。
沃森和克里克　
（2）构建过程：略
2.DNA的结构
3.DNA的结构特点
4.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系

1.沃森和克里克提出腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量；鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。 （　×　）
2.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基。 （　×　）
3.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连。 （　×　）
4.生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同。 （　×　）
5.基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达性状的过程。 （　√　）
6.DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。 （　×　）
×
×
×
×
√
×

结合DNA分子的结构及特点，考查结构与功能观
1.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（　 　）
A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
C
2.如图为某DNA分子片段示意图，下列有关叙述错误的是（　　）
A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位
B.DNA复制时，④的形成不需要DNA聚合酶的催化
C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架
D.DNA分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低
A
3.基因通常是有遗传效应的DNA片段，眼色基因（红眼基因R、白眼基因r）位于果蝇的X染色体上，下列叙述正确的是（　　 ）
A.雌雄果蝇细胞内的基因都是随染色体的复制而复制的
B.同一DNA分子上不可能同时含有两个控制眼色的基因
C.果蝇正常的卵原细胞有丝分裂时红眼基因最多有4个
D.摩尔根等人通过荧光标记技术确定了基因在染色体上的具体位置
C
拓展：DNA分子中碱基数量的计算规律
原则：碱基互补配对
规律1：双链DNA分子中，A = T，G = C.
规律2：嘌呤总数 = 嘧啶总数，分别占碱基总数的50%.
即A+G = T+C = 50% ×（A+G+T+C）.
规律3：双链DNA分子中，互补碱基之和，在两条单链中及双链中所占
比例相等。
规律4：双链DNA分子中，非互补碱基之和，在两条单链中所占比例互为
倒数。
规律5：双链DNA分子中，某种碱基所占比例，等于该碱基在两条单链中
所占比例的平均数。
4.（2021·北京高考）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　 　）
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中（A＋G）/（T＋C）＝1
D.RNA中U约占32%
D
考点二　DNA分子的复制及相关计算
1.证明DNA半保留复制的实验
（1）实验方法： 　同位素标记技术和离心技术　 。
（2）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。
（3）实验假设： 　DNA以半保留的方式复制　 。
同位素标记法、离心技术　
DNA以半保留的方式复制　
（4）实验预期：离心后应出现3条DNA带。
①重带（密度最大）： 　两条链都为15N　 标记的亲代双链DNA。
②中带（密度居中）： 　一条链为14N标记、另一条链为15N　 标记的子代
双链DNA。
两条链都为15N　
③轻带（密度最小）： 　两条链都为14N　 标记的子代双链DNA。
一条链为14N标记、另一条链为15N　
两条链都为14N　
（5）实验过程及结果：
（6）实验结论：
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
（2022·海南高考）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1）。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2）：
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
D
2.DNA复制的过程
（1）概念：以 　亲代DNA　 为模板合成 　子代DNA　 的过程。
（2）发生时期：在真核生物中，这一过程是在 　细胞分裂前的间期　 ，随着
染色体的复制而完成的。
亲代DNA　
子代DNA　
细胞分裂前的间期　
（3）过程
解旋
↓
合成子链
↓
重新螺旋
细胞内DNA复制
DNA复制的过程
（4）场所：真核生物的 　细胞核　 、 　线粒体　 和 　叶绿体　 ；
原核生物的 　拟核　 和细胞质。
（5）结果：一个DNA分子形成了两个 　完全相同　 的DNA分子。
（6）意义：DNA通过复制，将 　遗传信息　 从亲代细胞传递给子代细胞，
从而保持了 　遗传信息　 的连续性。
细胞核　
线粒体　
叶绿体　
拟核　
完全相同　
遗传信息　
遗传信息　

1.将已被15N 标记了DNA的大肠杆菌在含14N 的培养基中培养繁殖一代，若子
代大肠杆菌的DNA分子中既含有14N ，又含有15N ，则可说明DNA的复制为
半保留复制。 （　×　）
2.DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。 （　×　）
3.单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。 （　×　）
×
×
×

1.大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动，下列说法错误的是（　　 ）
A.图中DNA的复制为双向半保留复制
B.多起点复制加快了DNA的复制速度
C.复制泡3的DNA复制早于复制泡1
D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同
D
2.关于DNA分子复制机制，科学家用荧光染料给Rep（DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构，驱动复制叉的移动）加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　 　）
A.DNA分子的一条单链中，具有一个游离的磷酸基团的一端被称为3'－端
B.Rep可以破坏DNA双链之间的氢键
C.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
D.根据材料推断Rep推动复制叉移动需要水解ATP提供能量
A
1.将1个双链均含有15N的DNA分子放在含有 14N 的培养基中连续复制n 次，则：

拓展：DNA复制相关计算
①含有 15N 的DNA有 个；
②只含有 15N 的DNA有 个；
③含有 14N 的DNA有 个；
④只含有 14N 的DNA有 个；
（1）子代DNA共 个。
（2）子代脱氧核苷酸链共 条。
2n
2
0
2n
2n-2
2n+1
①含有15N的DNA有 条；
②含有14N的DNA有 条。
2
2n+1-2
已知某DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸 m 个。则：
（1）经过 n 次复制，共需要腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
（2）第 n 次复制时，需要腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
2. DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
m（2n-1）
m·2n-1
3.将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌（拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是（　 　）
A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3
B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律
C.复制n次需要胞嘧啶的数目是个
D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n＋1－2条
D
4.将1个被15N标记的DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制3次得到了8个DNA分子，则在这些DNA分子中（　 　）
A.含有15N的DNA共有8个，含有14N的DNA共有0个
B.含有14N的DNA共有8个，只有14N的DNA共有6个
C.含有15N的DNA共有2个，含有14N的DNA共有6个
D.含有15N的脱氧核苷酸链共有8条，含有14N的脱氧核苷酸链共有8条
B
1.（2021·广东高考）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（　 　）
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
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B
2.某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ 　　）
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
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D
3.（2022·广东高考）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
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C
4.（2021·辽宁高考）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
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A
5.（2021·海南高考）已知5－溴尿嘧啶（5－BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—5－BU，要使该位点由A—5－BU转变为G—C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是（ 　　）
A.1 B.2 C.3 D.4
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B

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