资源简介 第2节 DNA分子的结构和复制第1课时 DNA分子的结构 答案P162课时概念解析 本课时的概念为“DNA双链上的碱基对的排列顺序编码了遗传信息”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：1.DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成，脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，其中碱基有A、T、G、C4种。2.DNA分子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。3.DNA分子中碱基对的排列顺序代表不同的遗传信息。一、对DNA分子结构的探索及其结构模型1.沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜2.DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸3.DNA分子的双螺旋结构模型提醒 在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键。所以碱基对G—C占比较高的DNA分子稳定性较高。4.遗传信息储存在________________中。5.DNA分子的结构特点(1)________：碱基对排列顺序的千变万化(2)________：特定碱基对的排列顺序。[辨正误](1)查哥夫发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总是与胸腺嘧啶(T)的量相当，鸟嘌呤(G)的量总是与胞嘧啶(C)的量相当。( )(2)DNA彻底水解的产物是四种脱氧核苷酸。( )(3)DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。( )(4)DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高。( )(5)DNA分子中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。( )(6)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( )1.如图是DNA片段的结构图，甲图为平面结构，乙图为双螺旋结构。(1)该片段中有几个游离的磷酸基团？该DNA分子中一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个磷酸相连？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)该DNA分子中两条链的碱基通过什么相连？一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (3)现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N分子中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C—G碱基对多少个？这两个DNA分子中哪个结构更稳定？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链，请分析回答下列问题：(1)分析依据：________________。(2)基本数量关系A1＝________、T1＝________、G1＝________、C1＝________。(3)相关规律及推论①A1＋A2＝________；G1＋G2＝________。即：双链中A＝________，G＝________，A＋G＝________＝________＝________＝(A＋G＋T＋C)。规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。②A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。＝＝(N为相应的碱基总数)；＝＝。规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。③与的关系是____________________________。规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。④若＝a，＝b，则＝____________________________。规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式【学以致用】1.(2024·江苏盐城月考)如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )A.动物细胞中，由A、G、C、T参与构成的核苷酸有4种B.若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙C.核苷酸的种类、数目、排列顺序千变万化，使得核酸具有多样性D.烟草花叶病毒的遗传信息储存在乙的排列顺序中2.(多选)如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是( )A.图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤B.DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对C.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基D.DNA双链中，嘌呤总数等于嘧啶总数3.从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链互补的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例为( )A.26% B.24% C.14% D.11%解答DNA分子中有关碱基计算题目的“三步曲” 二、设计和制作DNA分子双螺旋结构模型提醒 制作过程中先确定DNA分子各部分结构的数量关系，再考虑各部分结构的连接与DNA分子的空间结构。[辨正误](1)利用各种材料制作的简易DNA分子结构模型属于物理模型。( )(2)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。( )(3)DNA两条单链碱基数量相等。( )(4)DNA一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连。( )实验室有红，黄、蓝、绿四种硬纸片各12、10、12、8张，分别代表A、G、C、T四种碱基，还有代表脱氧核糖的塑料片30个，代表磷酸的扭扭棒20个，其他材料均充足。某学习小组欲利用上述材料制作DNA双螺旋结构模型。(1)根据以上材料，构建的DNA分子结构模型最多含有多少个基本单位？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)构建的DNA分子结构模型中最多含有多少个氢键？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【学以致用】4.(2024·江苏扬州高一统考)在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基A T C G数量/个 60 30 足量 15 10 5 15A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段5.(多选)在设计和制作DNA分子双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，○代表磷酸，下列叙述错误的是( )A. 可能代表A、T、C、U四种含氮碱基B.两个○可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链C.别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的和另一个核苷酸的○上D.如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相同随堂检测1.沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面作出了突出的贡献。下列相关说法正确的是( )A.富兰克林证明了DNA分子是不对称的B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了A与T配对，C与G配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现A的量总是与T的量相当、C的量总是与G的量相当2.下图为某真核生物DNA片段结构模式图，下列叙述正确的是( )A.①和②可以是G和C或者A和TB.②和③交替连接构成基本骨架C.②、③、④构成了一个完整的脱氧核苷酸分子D.DNA的两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构3.分析某生物的双链DNA分子，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，又知一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%，则另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是( )A.17% B.32%C.34% D.50%4.(2024·江苏淮安高一联考)某同学成功制作了DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述正确的是( )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，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧D.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5.(多选)(2024·江苏盐城高一期末)图甲为某种核苷酸示意图，图乙为某核苷酸链示意图，下列有关说法错误的是( )A.图甲中所示物质是脱氧核苷酸，人体内有4种B.通常由图乙中1条图示的核苷酸链构成一个RNA分子，它主要分布在细胞质中C.图乙中化合物的基本组成单位可用图中字母b表示，各基本组成单位之间通过氢键连接D.在玉米的叶肉细胞中，由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有7种第1课时 DNA分子的结构一、自主梳理1.不对称 2 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 两 双螺旋结构2.脱氧核糖 胸腺嘧啶 鸟嘌呤3.两 脱氧核糖 磷酸 氢键 T G4.碱基对的排列顺序5.(1)多样性 (2)特异性辨正误(1)√(2)× 提示：DNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。(3)× 提示：DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接。(4)√ (5)√(6)× 提示：位于5′末端的磷酸只与1个五碳糖连接。合作探究1.(1)提示：2个；一个或两个；一个或两个。(2)提示：氢键；“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。(3)提示：M分子中有C—G碱基对共60个；N分子结构更稳定。2.(1)碱基互补配对原则(2)T2 A2 C2 G2(3)①T1＋T2 C1＋C2 T C T＋C A＋C T＋G ②A2＋T2 G2＋C2 ③互为倒数 ④(a＋b)学以致用1.D [动物细胞中，由A参与构成的核苷酸有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸)、由G参与构成的核苷酸有2种(鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸)、由C参与构成的核苷酸有2种(胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸)、由T参与构成的核苷酸有1种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸)，即由A、G、C、T4种碱基参与合成的核苷酸共有2＋2＋2＋1＝7种，A错误；若丙中N为T，则丙为DNA，其基本组成单位是甲(脱氧核苷酸)，B错误；核酸的多样性主要表现为碱基对的排列顺序千变万化，核苷酸的种类不是使得核酸具多样性的主要原因，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在乙(核糖核苷酸)的排列顺序中，D正确。]2.AD [图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤，A正确；脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA的基本骨架，B错误；每条链3′末端的脱氧核糖上连着一个磷酸，C错误；DNA双链中，嘌呤与嘧啶配对，嘌呤总数等于嘧啶总数，D正确。]3.A [明确DNA的两条链中所含碱基数目相同，且整个DNA中A＝T，G＝C，一条链中A、T、G、C的数量分别等于另一条链中T、A、C、G的数量，由此可得出答案。方法一：假定每条链中有100个碱基，则双链DNA中G＋C＝100×2×46%＝92(个)，所以A＋T＝200－92＝108(个)。因为A补＋TH＝(A＋T)－(AH＋T补)，且AH＝T补＝28(个)，所以A补＝TH＝×[(A＋T)－(AH＋T补)]＝×[108－(28＋28)]＝26(个)。即A补占该链全部碱基数的26%。方法二：(G＋C)占双链DNA全部碱基数的46%，则(A＋T)占双链DNA全部碱基数的54%。因为A＋T＝2(A补＋T补)，G＋C＝2(G补＋C补)，所以＝＝＝54%。即双链中(A＋T)的百分数等于每条单链中(A＋T)的百分数，所以A补＝54%－28%＝26%。]二、自主梳理DNA分子双螺旋结构 双螺旋辨正误(1)√ (2)√ (3)√ (4)√合作探究(1)提示：A、G、C、T四种碱基分别有12、10、12、8个，应该能形成8个A－T碱基对，10个C－G碱基对，但由于代表脱氧核糖的塑料片只有30个，代表磷酸的扭扭棒只有20个，因此最多只能构建形成20个脱氧核苷酸。(2)提示：当构建的DNA分子结构模型中全是C－G碱基对时，氢键数量最多，为30个。(3)提示：有3处错误；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置错误。学以致用4.C [在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；根据表格数据和碱基互补配对的原则可知(A＝T，G＝C)，该模型可以形成10个A－T碱基对，5个G－C碱基对，所以共30个脱氧核苷酸，表格提供30个磷酸基团，因此该模型最多只能形成30个脱氧核苷酸，B错误；A－T碱基对之间含有2个氢键，G－C碱基对之间含有3个氢键，结合B选项的分析可知制作出的DNA双链模型最多能含10×2＋5×3＝35(个)氢键，C正确；该模型最多含有10个A－T碱基对，5个G－C碱基对，共15个碱基对，因为G－C碱基对数和A－T碱基对数均小于15，因此该模型搭建的DNA片段的种类小于415种，D错误。]5.ABD [DNA的含氮碱基( )包含A、T、C、G，没有碱基U，A错误；磷酸二酯键(共价键)是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是两个脱氧核苷酸的两个磷酸基团形成的，B错误，C正确；DNA分子的两条链是反向平行的，若两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相反，而不能相同，D错误。]随堂检测1.B [在DNA分子结构构建方面，瑞典科学家证明了DNA分子是不对称的，A错误；查哥夫发现了A的量总是与T的量相当、C的量总是与G的量相当，C、D错误；沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型，B正确。]2.D [双链DNA分子中，A与T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，图中①和②之间有两个氢键，①和②只能是A和T，A错误；③(脱氧核糖)和④(磷酸)交替连接构成基本骨架，B错误；②、③和连在③的5号碳位置上的磷酸构成一个完整的核苷酸，C错误；DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构，D正确。]3.A [腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，则二者之和在一条链中的比例也是64%，又知一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的30%，所以这一条链中胸腺嘧啶占该链全部碱基的64%－30%＝34%，另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的34%，占整个DNA分子碱基的17%。]4.D [在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，碱基不会与磷酸连接，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，C错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和等于腺嘌呤与胞嘧啶之和，即G＋T＝A＋C，D正确。]5.ABC [由图可知，图甲中的五碳糖为核糖，因此图甲中所示物质是核糖核苷酸，A错误；图乙中核苷酸链中含有碱基T，因此通常由图乙中2条图示的核苷酸链构成一个DNA分子，它主要分布在细胞核中，B错误；图乙中化合物的基本组成单位可用图中字母b(脱氧核苷酸)表示，各基本组成单位之间是通过磷酸二酯键连接起来的，C错误；在玉米的叶肉细胞中同时含有DNA和RNA，因此A、C、G能参与构成三种脱氧核苷酸，A、G、C、U能参与构成4种核糖核苷酸，则由A、C、G、U4种碱基参与构成的核苷酸共有7种，D正确。](共39张PPT)第二章 遗传的分子基础 第2节 DNA分子的结构和复制 第1课时 DNA分子的结构课时概念解析本课时的概念为“DNA双链上的碱基对的排列顺序编码了遗传信息”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：1.DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成，脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，其中碱基有A、T、G、C4种。2.DNA分子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。3.DNA分子中碱基对的排列顺序代表不同的遗传信息。目录 CONTENTS1.对DNA分子结构的探索及其结构模型2.设计和制作DNA分子双螺旋结构模型3.随堂检测自主梳理合作探究合作探究思维导图自主梳理不对称1.沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜2胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)两双螺旋结构2.DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸脱氧核糖胸腺嘧啶鸟嘌呤3.DNA分子的双螺旋结构模型两脱氧核糖磷酸氢键TG提醒 在碱基对中，A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键。所以碱基对G—C占比较高的DNA分子稳定性较高。4.遗传信息储存在__________________中。5.DNA分子的结构特点(1)________ ：碱基对排列顺序的千变万化(2)________ ：特定碱基对的排列顺序。碱基对的排列顺序多样性特异性[辨正误](1)查哥夫发现DNA分子中腺嘌呤(A)的量总是与胸腺嘧啶(T)的量相当，鸟嘌呤(G)的量总是与胞嘧啶(C)的量相当。( )(2)DNA彻底水解的产物是四种脱氧核苷酸。( )提示：DNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。(3)DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过氢键相连。( )提示：DNA分子一条链上相邻的两个碱基通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接。(4)DNA分子中G、C碱基的比例越高，分子结构的稳定性越高。( )(5)DNA分子中的嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。( )(6)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。( )提示：位于5′末端的磷酸只与1个五碳糖连接。√××√√×1.如图是DNA片段的结构图，甲图为平面结构，乙图为双螺旋结构。(1)该片段中有几个游离的磷酸基团？该DNA分子中一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个磷酸相连？提示：2个；一个或两个；一个或两个。(2)该DNA分子中两条链的碱基通过什么相连？一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连？提示：氢键；“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”。(3)现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N分子中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C—G碱基对多少个？这两个DNA分子中哪个结构更稳定？提示：M分子中有C—G碱基对共60个；N分子结构更稳定。2.如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链，请分析回答下列问题：(1)分析依据：__________________。(2)基本数量关系A1＝______、T1＝______、G1＝______、C1＝______。(3)相关规律及推论①A1＋A2＝____________；G1＋G2＝____________。碱基互补配对原则T2A2C2G2T1＋T2C1＋C2TCT＋CA＋CT＋G规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。②A1＋T1＝____________；G1＋C1＝____________。A2＋T2G2＋C2规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。互为倒数准确辨析DNA结构中的数量、位置关系及连接方式【 学以致用 】D1.(2024·江苏盐城月考)如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )A.动物细胞中，由A、G、C、T参与构成的核苷酸有4种B.若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙C.核苷酸的种类、数目、排列顺序千变万化，使得核酸具有多样性D.烟草花叶病毒的遗传信息储存在乙的排列顺序中解析 动物细胞中，由A参与构成的核苷酸有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸)、由G参与构成的核苷酸有2种(鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸)、由C参与构成的核苷酸有2种(胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸)、由T参与构成的核苷酸有1种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸)，即由A、G、C、T4种碱基参与合成的核苷酸共有2＋2＋2＋1＝7种，A错误；若丙中N为T，则丙为DNA，其基本组成单位是甲(脱氧核苷酸)，B错误；A.动物细胞中，由A、G、C、T参与构成的核苷酸有4种B.若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙C.核苷酸的种类、数目、排列顺序千变万化，使得核酸具有多样性D.烟草花叶病毒的遗传信息储存在乙的排列顺序中核酸的多样性主要表现为碱基对的排列顺序千变万化，核苷酸的种类不是使得核酸具多样性的主要原因，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在乙(核糖核苷酸)的排列顺序中，D正确。A.动物细胞中，由A、G、C、T参与构成的核苷酸有4种B.若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙C.核苷酸的种类、数目、排列顺序千变万化，使得核酸具有多样性D.烟草花叶病毒的遗传信息储存在乙的排列顺序中AD2.(多选)如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是( )A.图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤B.DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对C.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基D.DNA双链中，嘌呤总数等于嘧啶总数解析 图中X代表磷酸基团，A代表腺嘌呤，A正确；脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA的基本骨架，B错误；每条链3′末端的脱氧核糖上连着一个磷酸，C错误；DNA双链中，嘌呤与嘧啶配对，嘌呤总数等于嘧啶总数，D正确。3.从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链互补的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例为( )A.26% B.24% C.14% D.11%A解析 明确DNA的两条链中所含碱基数目相同，且整个DNA中A＝T，G＝C，一条链中A、T、G、C的数量分别等于另一条链中T、A、C、G的数量，由此可得出答案。解答DNA分子中有关碱基计算题目的“三步曲” DNA分子双螺旋结构双螺旋提醒 制作过程中先确定DNA分子各部分结构的数量关系，再考虑各部分结构的连接与DNA分子的空间结构。[辨正误](1)利用各种材料制作的简易DNA分子结构模型属于物理模型。( )(2)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。( )(3)DNA两条单链碱基数量相等。( )(4)DNA一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连。( )√√√√实验室有红，黄、蓝、绿四种硬纸片各12、10、12、8张，分别代表A、G、C、T四种碱基，还有代表脱氧核糖的塑料片30个，代表磷酸的扭扭棒20个，其他材料均充足。某学习小组欲利用上述材料制作DNA双螺旋结构模型。(1)根据以上材料，构建的DNA分子结构模型最多含有多少个基本单位？提示：A、G、C、T四种碱基分别有12、10、12、8个，应该能形成8个A－T碱基对，10个C－G碱基对，但由于代表脱氧核糖的塑料片只有30个，代表磷酸的扭扭棒只有20个，因此最多只能构建形成20个脱氧核苷酸。(2)构建的DNA分子结构模型中最多含有多少个氢键？提示：当构建的DNA分子结构模型中全是C－G碱基对时，氢键数量最多，为30个。(3)以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处？分别是什么？提示：有3处错误；核糖应是脱氧核糖、碱基U应为T、磷酸二酯键连接位置错误。【 学以致用 】C4.(2024·江苏扬州高一统考)在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基A T C G数量/个 60 30 足量 15 10 5 15A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段解析 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；根据表格数据和碱基互补配对的原则可知(A＝T，G＝C)，该模型可以形成10个A－T碱基对，5个G－C碱基对，所以共30个脱氧核苷酸，表格提供30个磷酸基团，因此该模型最多只能形成30个脱氧核苷酸，B错误；A－T碱基对之间含有2个氢键，G－C碱基对之间含有3个氢键，结合B选项的分析可知制作出的DNA双链模型最多能含10×2＋5×3＝35(个)氢键，C正确；该模型最多含有10个A－T碱基对，5个G－C碱基对，共15个碱基对，因为G－C碱基对数和A－T碱基对数均小于15，因此该模型搭建的DNA片段的种类小于415种，D错误。材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基A T C G数量/个 60 30 足量 15 10 5 15A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段5.(多选)在设计和制作DNA分子双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，○代表磷酸，下列叙述错误的是( )ABD解析 DNA的含氮碱基( )包含A、T、C、G，没有碱基U，A错误；磷酸二酯键(共价键)是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成的，不是两个脱氧核苷酸的两个磷酸基团形成的，B错误，C正确；DNA分子的两条链是反向平行的，若两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，则两个模型方向相反，而不能相同，D错误。B1.沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面作出了突出的贡献。下列相关说法正确的是( )A.富兰克林证明了DNA分子是不对称的B.沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型C.查哥夫提出了A与T配对，C与G配对的正确关系D.富兰克林和查哥夫发现A的量总是与T的量相当、C的量总是与G的量相当解析 在DNA分子结构构建方面，瑞典科学家证明了DNA分子是不对称的，A错误；查哥夫发现了A的量总是与T的量相当、C的量总是与G的量相当，C、D错误；沃森和克里克在此基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型，B正确。D2.下图为某真核生物DNA片段结构模式图，下列叙述正确的是( )A.①和②可以是G和C或者A和TB.②和③交替连接构成基本骨架C.②、③、④构成了一个完整的脱氧核苷酸分子D.DNA的两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构解析 双链DNA分子中，A与T之间有两个氢键，G和C之间有三个氢键，图中①和②之间有两个氢键，①和②只能是A和T，A错误；③(脱氧核糖)和④(磷酸)交替连接构成基本骨架，B错误；②、③和连在③的5号碳位置上的磷酸构成一个完整的核苷酸，C错误；DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构，D正确。A3.分析某生物的双链DNA分子，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，又知一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%，则另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是( )A.17% B.32% C.34% D.50%解析 腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%，则二者之和在一条链中的比例也是64%，又知一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的30%，所以这一条链中胸腺嘧啶占该链全部碱基的64%－30%＝34%，另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的34%，占整个DNA分子碱基的17%。D4.(2024·江苏淮安高一联考)某同学成功制作了DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述正确的是( )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，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧D.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解析 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，碱基不会与磷酸连接，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，C错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和等于腺嘌呤与胞嘧啶之和，即G＋T＝A＋C，D正确。ABC5.(多选)(2024·江苏盐城高一期末)图甲为某种核苷酸示意图，图乙为某核苷酸链示意图，下列有关说法错误的是( )A.图甲中所示物质是脱氧核苷酸，人体内有4种B.通常由图乙中1条图示的核苷酸链构成一个RNA分子，它主要分布在细胞质中C.图乙中化合物的基本组成单位可用图中字母b表示，各基本组成单位之间通过氢键连接D.在玉米的叶肉细胞中，由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有7种解析 由图可知，图甲中的五碳糖为核糖，因此图甲中所示物质是核糖核苷酸，A错误；图乙中核苷酸链中含有碱基T，因此通常由图乙中2条图示的核苷酸链构成一个DNA分子，它主要分布在细胞核中，B错误；图乙中化合物的基本组成单位可用图中字母b(脱氧核苷酸)表示，各基本组成单位之间是通过磷酸二酯键连接起来的，C错误；在玉米的叶肉细胞中同时含有DNA和RNA，因此A、C、G能参与构成三种脱氧核苷酸，A、G、C、U能参与构成4种核糖核苷酸，则由A、C、G、U4种碱基参与构成的核苷酸共有7种，D正确A.图甲中所示物质是脱氧核苷酸，人体内有4种B.通常由图乙中1条图示的核苷酸链构成一个RNA分子，它主要分布在细胞质中C.图乙中化合物的基本组成单位可用图中字母b表示，各基本组成单位之间通过氢键连接D.在玉米的叶肉细胞中，由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有7种第2课时 DNA的复制 答案P163课时概念解析 本课时的概念为“概述DNA分子通过半保留方式进行复制”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：1.DNA的双螺旋结构为DNA分子的复制提供精准的模板。2.DNA的复制为半保留方式，是酶促反应，且需要能量。3.减数分裂中的DNA复制是亲代遗传信息传递给子代的基础，保证了前后代遗传信息的连续性。一、DNA分子半保留复制的实验证据1.对DNA复制方式的推测全保留复制模型、分散复制模型和________复制模型。2.DNA分子半保留复制的实验证据提醒 15N和14N没有放射性，不能通过检测放射性确定离心后试管中子代DNA的分布。[辨正误](1)沃森和克里克证明DNA分子复制方式是半保留复制。( )(2)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。( )(3)在证明DNA复制方式的实验中，从子一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。( )1.在DNA分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、分散复制模型和半保留复制模型。如下图所示：请据图回答问题：(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌(被15N标记)转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。(1)Ⅰ中细菌DNA分子的两条链是怎样的？Ⅰ的结果可以排除哪一种复制模型？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)Ⅱ的结果可以排除哪一种复制模型？Ⅱ中细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【学以致用】1.(2024·江苏扬州期中)某兴趣小组的同学对美国科学家米西尔森和斯塔尔的实验进行了改编，让大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养基上培养一段时间，当大肠杆菌全部标记上14N后，再将其转移到含15N的培养基中培养。连续培养两代后，提取大肠杆菌的DNA分子用氯化铯进行密度梯度离心。下列相关叙述正确的是( )A.大肠杆菌每分裂一次，DNA就复制一次，而纺锤体在前期形成，末期消失B.本实验所用研究方法为放射性同位素标记法，通过离心将不同密度的DNA分离C.若复制方式为全保留复制，则子一代DNA经氯化铯密度梯度离心后会出现轻带和重带D.子二代大肠杆菌中，一半大肠杆菌的DNA含有15N，另一半大肠杆菌的DNA含有14N2.(多选)利用大肠杆菌探究DNA的复制方式，实验的培养条件与方法是：①在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图中甲；②转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖1代；③取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。如图乙、丙、丁是某同学画的结果示意图。下列叙述正确的是( )A.乙是转入14N培养基中繁殖1代的结果B.丙是转入14N培养基中40分钟后的结果C.位于丁管上部的DNA分子中的N元素仅为14ND.探究过程采用了同位素标记技术和离心技术二、DNA分子的半保留复制1.DNA分子半保留复制过程[微思考] DNA的子链是朝着哪个方向延伸的？据此分析两条子链都能连续合成吗？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.DNA精确复制的原因(1)____________为复制提供了模板。(2)____________原则保证了复制的精确进行。[辨正误](1)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。( )(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。( )(3)DNA解旋后的两条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。( )(4)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。( )(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键。( )1.如图为真核细胞DNA复制的两个模式图，据图回答相关问题：(1)图1中的酶①和酶②分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (3)所有的真核细胞都存在核DNA复制吗？并说明理由。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：从图中可以得到如下规律：(1)DNA分子数①子n代DNA分子总数为________个。②含15N的DNA分子数为________个。③含14N的DNA分子数为________个。④只含15N的DNA分子数为________个。⑤只含14N的DNA分子数为________个。(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝________条。②亲代脱氧核苷酸链数＝________条。③新合成的脱氧核苷酸链数＝________条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为________________个。②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为________________个。DNA复制的起点和方向(1)原核生物：单起点双向复制。(2)真核生物：多起点双向复制。【学以致用】3.(2024·江苏无锡四校联考)DNA分子复制时，解旋后的DNA单链极不稳定，可重新形成双链DNA，但在细胞内存在大量的DNA单链结合蛋白(SSB)，能很快与DNA单链结合，从而阻止DNA的重新螺旋。当新DNA链合成到某一位置时，SSB会自动脱落。下图表示细胞核中DNA分子复制的部分过程，下列说法错误的是( )A.酶①的作用是完成DNA分子中遗传信息的暴露，利于子链合成B.酶②在解旋酶、SSB后起作用，需模板和引物，催化方向是5′→3′端C.SSB与DNA单链结合后会阻碍DNA复制D.复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开4.一个被32P标记的T2噬菌体，其DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%。该噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，繁殖3代。下列叙述错误的是( )A.噬菌体DNA分子中含有1.3×104个氢键B.复制过程共需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.无论繁殖多少代，只有2个子代噬菌体被32P标记D.在繁殖第3代过程中，需要8×103个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸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)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。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”，“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 1.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图中①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )A.第一次分裂的子代DNA应为⑤B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③D.亲代的DNA应为⑤2.(多选)(2024·江苏扬州期中)下列关于DNA复制的叙述中，错误的是( )A.DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期B.DNA的复制只能发生于细胞核中C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸D.DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代3.用15N标记含有200个碱基对的DNA分子，其中有鸟嘌呤120个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是( )A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1 200个D.复制结果共产生16个DNA4.(多选)(2024·江苏盐城高一联考)真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。中科院李国红团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制，该成果入选2020年中国科学十大进展。下列叙述正确的是( )A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行D.可将外源的尿嘧啶类似物掺入新合成的DNA链中来鉴定复制起始位点第2课时 DNA的复制一、自主梳理1.半保留2.同位素标记 DNA分子还没有复制 DNA复制了一次 复制了两次 半保留辨正误(1)× 提示：1958年美国科学家米西尔森和斯塔尔证明了DNA的半保留复制方式。(2)× 提示：DNA的组成元素有C、H、O、N、P，这几种元素都有同位素，所以标记任何一种元素都可以。(3)√合作探究1.(1)提示：同位素标记技术。(2)提示：对DNA进行离心，观察其在离心管中的分布。2.(1)提示：Ⅰ中细菌DNA分子中一条链含有14N，另一条链含有15N。全保留复制模型。(2)提示：分散复制模型。Ⅱ中细菌DNA分子的平均相对分子质量为。学以致用1.C [大肠杆菌每分裂一次，DNA就复制一次，大肠杆菌为原核生物，分裂方式为二分裂，该过程中无纺锤体出现，A错误；本实验所用研究方法为同位素标记法，通过离心将不同密度的DNA分离，所用的15N没有放射性，B错误；若子一代DNA经氯化铯密度梯度离心后会出现轻带和重带，则复制方式为全保留复制，C正确；子二代大肠杆菌中，所有大肠杆菌的DNA都含有15N，有一半大肠杆菌的DNA含有14N，D错误。]2.CD [DNA的复制是半保留复制，甲是重链带，复制一次后出现的2个DNA都是一条链含15N，一条链含14N，都是杂合链带，而乙中为一条重链带和一条杂合链带，A错误；丙中都是杂合链带，应是转入14N培养基中繁殖1代(20分钟后)的结果，B错误；在丁的上部的DNA应是两条链都含有14N的DNA，为轻链带，C正确；探究DNA的复制方式采用了同位素标记技术和离心技术，D正确。]二、自主梳理1.间期 细胞核 能量 解旋酶 双螺旋 母链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 碱基互补配对 母链 双螺旋结构 原料 半保留复制 边解旋边复制 遗传信息微思考 提示：根据教材图示可知，DNA的两条子链均是朝着3′－端延伸的。两条子链中，一条可以连续合成，另一条的合成是不连续的。2.(1)双螺旋结构 (2)碱基互补配对辨正误(1)× 提示：真核细胞的DNA复制还可发生在线粒体、叶绿体中。(2)× 提示：DNA是边解旋边复制。(3)√(4)× 提示：DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序互补。(5)× 提示：解旋酶的作用部位是氢键，DNA聚合酶的作用部位是两个脱氧核苷酸之间的化学键(磷酸二酯键)。合作探究1.(1)提示：酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶；解旋酶作用于图2中f，断开氢键，DNA聚合酶作用于图2中e，形成磷酸二酯键。(2)提示：碱基排列顺序互补。(3)提示：不一定；如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核而不存在核DNA复制；不分裂的细胞不存在核DNA复制。2.(1)①2n ②2 ③2n ④0 ⑤(2n－2)(2)①2n＋1 ②2 ③(2n＋1－2)(3)①[m·(2n－1)] ②(m·2n－1)学以致用3.C [分析题图可知，酶①为解旋酶，能将DNA双螺旋的两条链解开，暴露遗传信息，利于子链合成，A正确；分析题图可知，酶②为DNA聚合酶，在解旋酶、SSB后起作用，能以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料合成与母链互补的DNA子链，且催化方向为5′→3′端，B正确；由题干可知，SSB与DNA单链结合有利于DNA复制，C错误；通过DNA复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开，从而分配到子细胞中，D正确。]4.B [噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，即A＝5 000×2×20%＝2 000(个)，根据碱基互补配对原则，A＝T＝2 000(个)，C＝G＝3 000(个)，所以该DNA分子中含有2 000×2＋3 000×3＝1.3×104(个)氢键，A正确；该噬菌体繁殖3代，DNA复制了3次，复制过程需要(23－1)×3 000＝2.1×104(个)游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；一个被32P标记的T2噬菌体，由于DNA的半保留复制，无论繁殖多少代，只有2个子代噬菌体被32P标记，C正确；在繁殖第3代过程中，需要23－1×2 000＝8×103(个)游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，D正确。]随堂检测1.A [亲代DNA为15N/15N－DNA，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N/14N－DNA，应如图②所示。]2.ABC [无丝分裂和原核细胞的二分裂也能发生DNA分子复制，减数第一次分裂前的间期也会发生DNA复制，A错误；DNA的复制除了发生于细胞核中，还能发生于叶绿体和线粒体中，B错误；DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸，需要DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸连接成DNA单链，C错误；DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能产生遗传信息相同的子代细胞，并准确地将遗传信息传递给子代，D正确。]3.B [DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终都有2个子代DNA含15N，复制4次，产生16个DNA，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正确；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链、1条14N链，其余DNA都只含14N，故全部子代DNA都含14N，B错误；该DNA分子中含有400个碱基，其中有鸟嘌呤120个，则腺嘌呤A为80个，故复制过程中需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(24－1)×80＝1 200(个)，C正确；复制4次后产生24＝16(个)DNA分子，D正确。]4.ABC [DNA解旋成为单链之后才能开始复制，而解旋酶的作用是使DNA双链中氢键打开，因此，DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，A正确；DNA复制过程是以解开的两条单链分别为模板进行的，即DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板，B正确；DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行，而且表现为多起点复制，进而提高了DNA分子的合成效率，C正确；尿嘧啶不是组成DNA的碱基，故不能将其类似物掺入新合成的DNA链中鉴定复制起始位点，D错误。](共42张PPT)第二章 遗传的分子基础 第2节 DNA分子的结构和复制 第2课时 DNA的复制课时概念解析本课时的概念为“概述DNA分子通过半保留方式进行复制”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：1.DNA的双螺旋结构为DNA分子的复制提供精准的模板。2.DNA的复制为半保留方式，是酶促反应，且需要能量。3.减数分裂中的DNA复制是亲代遗传信息传递给子代的基础，保证了前后代遗传信息的连续性。目录 CONTENTS1.DNA分子半保留复制的实验证据2.DNA分子的半保留复制3.随堂检测自主梳理合作探究合作探究思维导图自主梳理1.对DNA复制方式的推测全保留复制模型、分散复制模型和________复制模型。半保留2.DNA分子半保留复制的实验证据同位素标记DNA分子还没有复制DNA复制了一次复制了两次半保留提醒 15N和14N没有放射性，不能通过检测放射性确定离心后试管中子代DNA的分布。[辨正误](1)沃森和克里克证明DNA分子复制方式是半保留复制。( )提示：1958年美国科学家米西尔森和斯塔尔证明了DNA的半保留复制方式。(2)证明DNA复制方式的实验只能用同位素标记N。( )提示：DNA的组成元素有C、H、O、N、P，这几种元素都有同位素，所以标记任何一种元素都可以。(3)在证明DNA复制方式的实验中，从子一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。( )××√1.在DNA分子复制的早期研究中，科学家们提出了三个模型：全保留复制模型、分散复制模型和半保留复制模型。如下图所示：请据图回答问题：(1)用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？提示：同位素标记技术。(2)如何测定子代DNA带有同位素的情况？提示：对DNA进行离心，观察其在离心管中的分布。2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌(被15N标记)转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。(1)Ⅰ中细菌DNA分子的两条链是怎样的？Ⅰ的结果可以排除哪一种复制模型？提示：Ⅰ中细菌DNA分子中一条链含有14N，另一条链含有15N。全保留复制模型。(2)Ⅱ的结果可以排除哪一种复制模型？Ⅱ中细菌DNA分子的平均相对分子质量是多少？【 学以致用 】C1.(2024·江苏扬州期中)某兴趣小组的同学对美国科学家米西尔森和斯塔尔的实验进行了改编，让大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养基上培养一段时间，当大肠杆菌全部标记上14N后，再将其转移到含15N的培养基中培养。连续培养两代后，提取大肠杆菌的DNA分子用氯化铯进行密度梯度离心。下列相关叙述正确的是( )A.大肠杆菌每分裂一次，DNA就复制一次，而纺锤体在前期形成，末期消失B.本实验所用研究方法为放射性同位素标记法，通过离心将不同密度的DNA分离C.若复制方式为全保留复制，则子一代DNA经氯化铯密度梯度离心后会出现轻带和重带D.子二代大肠杆菌中，一半大肠杆菌的DNA含有15N，另一半大肠杆菌的DNA含有14N解析 大肠杆菌每分裂一次，DNA就复制一次，大肠杆菌为原核生物，分裂方式为二分裂，该过程中无纺锤体出现，A错误；本实验所用研究方法为同位素标记法，通过离心将不同密度的DNA分离，所用的15N没有放射性，B错误；若子一代DNA经氯化铯密度梯度离心后会出现轻带和重带，则复制方式为全保留复制，C正确；子二代大肠杆菌中，所有大肠杆菌的DNA都含有15N，有一半大肠杆菌的DNA含有14N，D错误。CD2.(多选)利用大肠杆菌探究DNA的复制方式，实验的培养条件与方法是：①在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图中甲；②转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖1代；③取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。如图乙、丙、丁是某同学画的结果示意图。下列叙述正确的是( )A.乙是转入14N培养基中繁殖1代的结果B.丙是转入14N培养基中40分钟后的结果C.位于丁管上部的DNA分子中的N元素仅为14ND.探究过程采用了同位素标记技术和离心技术解析 DNA的复制是半保留复制，甲是重链带，复制一次后出现的2个DNA都是一条链含15N，一条链含14N，都是杂合链带，而乙中为一条重链带和一条杂合链带，A错误；丙中都是杂合链带，应是转入14N培养基中繁殖1代(20分钟后)的结果，B错误；在丁的上部的DNA应是两条链都含有14N的DNA，为轻链带，C正确；探究DNA的复制方式采用了同位素标记技术和离心技术，D正确。A.乙是转入14N培养基中繁殖1代的结果B.丙是转入14N培养基中40分钟后的结果C.位于丁管上部的DNA分子中的N元素仅为14ND.探究过程采用了同位素标记技术和离心技术间期1.DNA分子半保留复制过程细胞核能量解旋酶双螺旋母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对母链双螺旋结构原料半保留复制边解旋边复制遗传信息[微思考] DNA的子链是朝着哪个方向延伸的？据此分析两条子链都能连续合成吗？提示：根据教材图示可知，DNA的两条子链均是朝着3′－端延伸的。两条子链中，一条可以连续合成，另一条的合成是不连续的。2.DNA精确复制的原因(1)____________ 为复制提供了模板。(2)______________ 原则保证了复制的精确进行。双螺旋结构碱基互补配对[辨正误](1)真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。( )提示：真核细胞的DNA复制还可发生在线粒体、叶绿体中。(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。( )提示：DNA是边解旋边复制。(3)DNA解旋后的两条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。( )(4)DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。( )提示：DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序互补。(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键。( )提示：解旋酶的作用部位是氢键，DNA聚合酶的作用部位是两个脱氧核苷酸之间的化学键(磷酸二酯键)。××√××1.如图为真核细胞DNA复制的两个模式图，据图回答相关问题：(1)图1中的酶①和酶②分别是什么酶？分别作用于图2中哪个部位？提示：酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶；解旋酶作用于图2中f，断开氢键，DNA聚合酶作用于图2中e，形成磷酸二酯键。(2)合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补？提示：碱基排列顺序互补。(3)所有的真核细胞都存在核DNA复制吗？并说明理由。提示：不一定；如哺乳动物成熟的红细胞因为无细胞核而不存在核DNA复制；不分裂的细胞不存在核DNA复制。●如图是某真核生物的核DNA复制模式图，箭头所指的泡状结构称为DNA复制泡，是DNA分子中正在复制的部分。分析回答相关问题：(1)DNA复制泡产生于哪个时期？提示：细胞分裂前的间期。(2)多个复制泡的存在说明DNA是多起点复制还是单起点复制，有什么意义？提示：多起点复制；提高DNA分子复制的效率。 2.假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代，结果如下：从图中可以得到如下规律：(1)DNA分子数①子n代DNA分子总数为______个。②含15N的DNA分子数为____个。③含14N的DNA分子数为______个。④只含15N的DNA分子数为____个。⑤只含14N的DNA分子数为______________个。2n22n0(2n－2)(2)脱氧核苷酸链数①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝__________条。②亲代脱氧核苷酸链数＝____条。③新合成的脱氧核苷酸链数＝________________条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为______________________个。②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为__________________个。2n＋12(2n＋1－2)[m·(2n－1)](m·2n－1)DNA复制的起点和方向(1)原核生物：单起点双向复制。(2)真核生物：多起点双向复制。【 学以致用 】C3.(2024·江苏无锡四校联考)DNA分子复制时，解旋后的DNA单链极不稳定，可重新形成双链DNA，但在细胞内存在大量的DNA单链结合蛋白(SSB)，能很快与DNA单链结合，从而阻止DNA的重新螺旋。当新DNA链合成到某一位置时，SSB会自动脱落。如图表示细胞核中DNA分子复制的部分过程，下列说法错误的是( )A.酶①的作用是完成DNA分子中遗传信息的暴露，利于子链合成B.酶②在解旋酶、SSB后起作用，需模板和引物，催化方向是5′→3′端C.SSB与DNA单链结合后会阻碍DNA复制D.复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开解析 分析题图可知，酶①为解旋酶，能将DNA双螺旋的两条链解开，暴露遗传信息，利于子链合成，A正确；分析题图可知，酶②为DNA聚合酶，在解旋酶、SSB后起作用，能以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料合成与母链互补的DNA子链，且催化方向为5′→3′端，B正确；由题干可知，SSB与DNA单链结合有利于DNA复制，C错误；通过DNA复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开，从而分配到子细胞中，D正确。A.酶①的作用是完成DNA分子中遗传信息的暴露，利于子链合成B.酶②在解旋酶、SSB后起作用，需模板和引物，催化方向是5′→3′端C.SSB与DNA单链结合后会阻碍DNA复制D.复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开AD●(多选)(2024·江苏南京联考)图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。图2为DNA复制时，形成的复制泡的示意图，图中箭头表示子链延伸方向。下列叙述正确的是( )A.图1过程发生在分裂间期，以脱氧核苷酸为原料B.图1中DNA分子上的多个复制起点同时复制，可提高复制速率C.图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端D.DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶解析 DNA的复制发生在细胞分裂间期，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，A正确；图1为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，可加快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制起点不是同时开始复制的，B错误；子链的延伸方向是从5′端向3′端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断，图2中a端和b端分别是模板链的5′端和3′端，C错误；DNA分子复制需要解旋酶(催化DNA双链的解旋)、DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链)，D正确。 A.图1过程发生在分裂间期，以脱氧核苷酸为原料B.图1中DNA分子上的多个复制起点同时复制，可提高复制速率C.图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端D.DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶4.一个被32P标记的T2噬菌体，其DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%。该噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，繁殖3代。下列叙述错误的是( )A.噬菌体DNA分子中含有1.3×104个氢键B.复制过程共需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.无论繁殖多少代，只有2个子代噬菌体被32P标记D.在繁殖第3代过程中，需要8×103个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸B解析 噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，即A＝5 000×2×20%＝2 000(个)，根据碱基互补配对原则，A＝T＝2 000(个)，C＝G＝3 000(个)，所以该DNA分子中含有2 000×2＋3 000×3＝1.3×104(个)氢键，A正确；该噬菌体繁殖3代，DNA复制了3次，复制过程需要(23－1)×3 000＝2.1×104(个)游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；一个被32P标记的T2噬菌体，由于DNA的半保留复制，无论繁殖多少代，只有2个子代噬菌体被32P标记，C正确；在繁殖第3代过程中，需要23－1×2 000＝8×103(个)游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，D正确。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)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。(3)看清碱基的数目单位是“对”还是“个”，“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 A1.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图中①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )A.第一次分裂的子代DNA应为⑤B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③D.亲代的DNA应为⑤解析 亲代DNA为15N/15N－DNA，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N/14N－DNA，应如图②所示。ABC2.(多选)(2024·江苏扬州期中)下列关于DNA复制的叙述中，错误的是( )A.DNA的复制只发生于有丝分裂前的间期B.DNA的复制只能发生于细胞核中C.DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，原料是八种游离的核苷酸D.DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能准确地将遗传信息传递给子代解析 无丝分裂和原核细胞的二分裂也能发生DNA分子复制，减数第一次分裂前的间期也会发生DNA复制，A错误；DNA的复制除了发生于细胞核中，还能发生于叶绿体和线粒体中，B错误；DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸，需要DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸连接成DNA单链，C错误；DNA复制有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则，所以能产生遗传信息相同的子代细胞，并准确地将遗传信息传递给子代，D正确。C●如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列各项正确的是 ( )A.a和c的碱基序列互补B.该过程需要的原料是核糖核苷酸C.DNA复制时遵循碱基互补配对原则D.a链上碱基A＝T、C＝G解析 从图可知a链、d链是互补的两条模板链，b链是以a链为模板根据碱基互补配对形成的子链，c链是以d链为模板根据碱基互补配对形成的子链，因此a、c链碱基序列相同，A错误；该过程属于DNA的复制，需要的原料是脱氧核苷酸，B错误；一条DNA单链上A与T、C与G不一定相等，DNA双链中A＝T，C＝G，D错误。B3.用15N标记含有200个碱基对的DNA分子，其中有鸟嘌呤120个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是( )A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8C.需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1 200个 D.复制结果共产生16个DNA解析 DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终都有2个子代DNA含15N，复制4次，产生16个DNA，所以含有15N的DNA分子占1/8，A正确；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链、1条14N链，其余DNA都只含14N，故全部子代DNA都含14N，B错误；该DNA分子中含有400个碱基，其中有鸟嘌呤120个，则腺嘌呤A为80个，故复制过程中需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(24－1)×80＝1 200(个)，C正确；复制4次后产生24＝16(个)DNA分子，D正确。ABC4.(多选)(2024·江苏盐城高一联考)真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。中科院李国红团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制，该成果入选2020年中国科学十大进展。下列叙述正确的是( )A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板C.DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行D.可将外源的尿嘧啶类似物掺入新合成的DNA链中来鉴定复制起始位点解析 DNA解旋成为单链之后才能开始复制，而解旋酶的作用是使DNA双链中氢键打开，因此，DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，A正确；DNA复制过程是以解开的两条单链分别为模板进行的，即DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为复制模板，B正确；DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行，而且表现为多起点复制，进而提高了DNA分子的合成效率，C正确；尿嘧啶不是组成DNA的碱基，故不能将其类似物掺入新合成的DNA链中鉴定复制起始位点，D错误。课时精练9 DNA分子的结构(时间:30分钟 分值:50分)选择题:第1~10题,每小题2分,共20分。答案P178【基础对点】知识点1 沃森和克里克解开了DNA分子结构之谜1.(2024·江苏苏州高一统考)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,为该模型构建提供重要依据的是 ( )①格里菲斯的肺炎链球菌实验证明DNA是遗传物质②查哥夫发现的DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量③沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制④富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱①③ ①②③④ ②④2.某同学在学习DNA分子的结构时,查到了以下三个资料:资料1:DNA外部为水溶液环境,碱基具有疏水性,磷酸和脱氧核糖具有亲水性。资料2:奥地利生物化学家查哥夫对DNA分子进行了定量分析,发现在DNA分子中,腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量。资料3:富兰克林和威尔金斯给DNA拍了多张X射线衍射图谱,他们发现DNA翻转180°后的图谱与未翻转时的一模一样。下列叙述不是由资料1~3得出的信息是 ( )DNA由两条单链组成,脱氧核糖和磷酸交替连接脱氧核糖和磷酸排列在外侧,碱基排列在内侧碱基配对规律:A一定与T配对;G一定与C配对DNA分子呈螺旋结构知识点2 DNA分子的双螺旋结构模型3.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是 ( )双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定DNA分子两条链反向平行4.(2024·江苏校联考)核苷酸可通过脱水形成多聚核苷酸,一个核苷酸的磷酸基团与下一个核苷酸的糖脱水后相连,形成了一个重复出现的糖—磷酸主链,如图为某种多聚核苷酸。下列叙述正确的是 ( )图中有4种核糖核苷酸图中多聚核苷酸形成时产生了5分子水图中所示的多聚核苷酸有2个游离的磷酸基团糖—磷酸主链中一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连5.某生物的碱基组成是嘌呤碱基占碱基总数的60%,嘧啶碱基占碱基总数的40%,则它不可能是 ( )棉花 绵羊T2噬菌体 烟草花叶病毒6.下列关于双链DNA的叙述,错误的是 ( )一条链中A和T的数量相等,则互补链中A和T的数量也相等一条链中G为C的2倍,则互补链中G为C的1/2一条链中C∶T=1∶2,则互补链中G∶A=2∶1一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则互补链中A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3知识点3 设计和制作DNA分子双螺旋结构模型7.同学们用如图所示的4种卡片分两组搭建DNA模型。有一组的卡片中有20个T和40个C;另一组同学有20个A和40个G。两组所取的卡片都恰好够搭建模型,这两组同学搭建的DNA模型最可能 ( )长度一样,顺序也一样长度一样,顺序不一样长度不一样,顺序一样长度不一样,顺序也不一样8.(2024·江苏南京高一联考)下图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型,①②③④分别代表四种不同的碱基(①、③代表嘌呤,②、④代表嘧啶)。下列叙述错误的是 ( )碱基的排列顺序不同可以代表遗传信息不同该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连①②③④位于DNA双螺旋结构的内侧此链和其互补链连接,需要10个连接物代表氢键【综合提升】9.(多选)下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是 ( )DNA分子一条链上的相邻碱基通过“-磷酸-脱氧核糖-磷酸-”相连一个大肠杆菌拟核中的DNA分子中含有2个游离的磷酸基团含有a个碱基、b个腺嘌呤的双链DNA分子中,共含有a-b个氢键在一个双链DNA分子中,碱基A占全部碱基的34%,则碱基G占16%10.(多选)(2024·江苏常州第一中学校考)大肠杆菌的质粒是一种环状DNA,其结构如图所示。下列叙述错误的是 ( )一个质粒的2条链在5'端各有1个游离的磷酸基团因为质粒是一种环状DNA,所以没有双螺旋结构质粒中,①②③共同组成其基本单位——脱氧核糖核苷酸质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则,嘌呤数等于嘧啶数11.(14分)(2024·无锡高一期中)如图是某DNA分子(片段)结构模式图,请据图回答下列问题:(1)(2分)若以15N标记该DNA,则①②③中的 (填“①”“②”或“③”)结构中将出现较高含量的15N。 (2)(4分)写出以下碱基的名称:⑤ ,⑦ 。 (3)(4分)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸。如图①②③④中,能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是 ,此基本单位名称叫 。 (4)(1分)上述结构模式图中,一条DNA单链片段的序列是5'—AGCT—3',则它的互补链的序列是 (填字母)。 a.5'—TCGA—3'b.5'—AGCT—3'c.5'—UGCT—3'(5)(3分)DNA的基本骨架为 。12.(16分)(2024·江苏常州高一联考)阅读下面材料回答有关问题:在2004年底的东亚海啸中,有巨大的人员罹难,事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA,在一定温度下,水浴共热,使DNA氢键断裂,双链打开。若两份DNA样本来自同一个体,在温度降低时,两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起;若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。(1)(6分)图中DNA分子两条链上的碱基遵循 原则连接成碱基对。图中4所示物质所处的一端为 (填“3'”或“5'”)端,图中1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性 ,理由是 。(2)(6分)图中的5的名称是 。乙的两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构; 和 交替连接构成DNA的基本骨架。 (3)(2分)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列。A组 B组 C组尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC家属提供的 DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG根据碱基配对情况,A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。 (4)(2分)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断,若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少,则两物种的亲缘关系越 ,杂合DNA区段越多,则两物种的亲缘关系越 。(填“远”或“近”) 课时精练9 DNA分子的结构1.D [格里菲斯的肺炎链球菌实验证明DNA是遗传物质，但该实验不能为DNA双螺旋结构模型提供重要依据，①错误；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量，说明了碱基配对的方式，能为模型构建提供依据，②正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制是在DNA双螺旋模型提出后，③错误；富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱可推断DNA分子可能由两条链组成，为模型构建提供了重要依据，④正确。综上，②④正确。]2.A [资料中分析了碱基的组成、成分等，但不能得出DNA由两条单链组成，脱氧核糖和磷酸交替连接的结论，A符合题意；根据资料1、2可知，脱氧核糖和磷酸排列在外侧，碱基排列在内侧，腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量，故推测碱基配对规律：A一定与T配对；G一定与C配对，B、C不符合题意；根据资料3可知，DNA翻转180°后的图谱与未翻转时的一模一样，故推测DNA分子呈螺旋结构，D不符合题意。]3.B [DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，B错误。]4.D [由图中碱基T可知，该链为脱氧核苷酸长链，图中有4种脱氧核糖核苷酸，A错误；该多聚核苷酸有5个核苷酸，每2个核苷酸之间脱去1分子水，故合成该化合物时，需脱去4分子水，B错误；图中所示的多聚核苷酸为单链结构，其中有1个游离的磷酸基团，C错误；图中的一个磷酸基团大多与两个五碳糖相连，末端游离的磷酸基团与一个五碳糖相连，D正确。]5.C [棉花和绵羊体内有DNA和RNA，其嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等；烟草花叶病毒只含单链RNA，嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不一定相等；而T2噬菌体只含双链DNA，其嘌呤碱基数和嘧啶碱基数一定相等。]6.C [根据碱基互补配对原则，双链DNA中，一条链中的A和T分别与互补链中的T和A配对，一条链中的G和C分别与互补链中的C和G配对，故一条链中A和T的数量相等，则互补链中A和T的数量也相等，一条链中G为C的2倍，则互补链中G为C的1/2，A、B正确；一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝1∶2，C错误；双链DNA分子中，一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，D正确。]7.B [根据DNA分子结构特点，碱基A与T配对，碱基C与G配对，说明双链DNA中A＝T，G＝C。结合题干信息“两组所取的卡片都恰好够搭建模型”，说明前一组制作的DNA模型中A＝T＝20(个)，C＝G＝40(个)，共60个碱基对，但它们的排列顺序无法确定。后一组制作的DNA模型中A＝T＝20(个)，G＝C＝40(个)，共60个碱基对，它们的排列顺序也无法确定。综合上述分析，两组同学制作的DNA模型的长度相同，但顺序可能不同。]8.B [基因通常是具有遗传信息的DNA片段，碱基的排列顺序不同可以代表遗传信息不同，A正确；该模型的前三个脱氧核糖都与两个磷酸相连，最后一个脱氧核糖与一个磷酸相连，B错误；①②③④为碱基，均位于DNA双螺旋结构的内侧，C正确；若要将此链和其互补链连接，A－T之间有2个氢键(2个A－T对，共4个氢键)，C－G之间有3个氢键(2个G－C键，共6个氢键)，则需要10个连接物代表氢键，D正确。]9.ABC [DNA分子一条链上的相邻碱基通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”相连，A错误；拟核DNA分子是环状的，因此不含游离的磷酸基团，B错误；A－T之间有2个氢键，C－G之间有3个氢键，因此含有a个碱基、b个腺嘌呤的双链DNA分子中，共含有b×2＋(a－2b)÷2×3＝3/2a－b(个)氢键，C错误；在一个双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半，因此若碱基A占全部碱基的34%，则碱基G占16%，D正确。]10.AB [质粒为环状DNA，无游离磷酸基团，A错误；环状DNA也是反向平行双螺旋结构，B错误；①为磷酸基团，②为脱氧核糖，③为含氮碱基，①②③共同组成质粒的基本单位——脱氧核糖核苷酸，C正确；质粒是环状的双链DNA分子，其中的碱基遵循碱基互补配对原则，嘌呤数等于嘧啶数，D正确。]11.(1)③ (2)腺嘌呤 胸腺嘧啶(3)②③④ 胞嘧啶脱氧核苷酸 (4)b(5)交替排列的磷酸和脱氧核糖解析 (1)由题图分析可知，①表示磷酸；②表示脱氧核糖；③表示含氮碱基，含有N元素，故若以15N标记该DNA，则③结构中将出现较高含量的15N。(3)DNA分子结构组成的基本单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸分子是由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的含氮碱基构成的，如图①②③④中，能够构成一个基本单位脱氧核苷酸的序号组成是②③④，此基本单位名称叫胞嘧啶脱氧核苷酸。(4)DNA两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基按照碱基互补配对的原则，通过氢键连接成碱基对，一条DNA单链片段的序列是5′—AGCT—3′，则它的互补链的序列是5′—AGCT—3′，故选b。(5)DNA的基本骨架为交替排列的磷酸和脱氧核糖。12.(1)碱基互补配对 5′ 越高 G－C碱基对中的氢键有3个，而A－T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高 (2)腺嘌呤脱氧核苷酸 反向平行脱氧核糖 磷酸 (3)C组 (4)远 近解析 (1)图中DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，碱基之间通过氢键连接。图中4所示物质所处的一端为5′端。图中1所示的碱基对中有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此，在DNA分子中图示碱基对比例越高，氢键数目越多，则DNA分子的稳定性越高。(2)图中5包括一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的含氮碱基A，其名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。乙的两条长链按反方向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖(3)和磷酸(4)之间交替连接构成DNA的基本骨架。(3)DNA分子具有特异性，观察表中给出的碱基序列，可以发现A组和B组的能够互补配对，只有C组不能，所以C组不是取自同一个人。(4)两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，两个DNA之间的相同的区段越少，则两物种的亲缘关系越远，相反，杂合DNA区段越多，说明两个DNA之间相同的区段越多，则两物种的亲缘关系越近。课时精练10 DNA的复制(时间:30分钟 分值:50分)选择题:第1~9题,每小题3分,共27分。答案P179【基础对点】知识点1 DNA半保留复制的实验证据1.(2023·江苏扬州期中)关于DNA合成原料的来源,科学家曾提出三种假说:①细胞内自主合成;②从培养基中摄取;③二者都有。为验证三种假说,设计如下实验:将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代,然后对提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是 ( )大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同若支持观点①,则实验结果应为图丙所示结果若支持观点②,则实验结果应为图乙所示结果2.(2024·江苏扬州期中)研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养1 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是 ( )由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15 min若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带解开DNA双螺旋的实质是破坏核糖核苷酸之间的氢键根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制知识点2 DNA分子的半保留复制3.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,又提出了DNA半保留复制的假说。下列有关DNA复制的叙述,错误的是 ( )DNA复制是边解旋边复制的过程生物体中DNA复制时只需要解旋酶催化DNA复制时遵循碱基互补配对原则每个子代DNA分子都由子链与母链盘绕而成4.(多选)(2024·江苏苏州高一期中)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。下列有关叙述正确的是 ( )Rep可以破坏氢键DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用根据材料推断Rep推动复制叉移动可能是通过水解ATP提供能量由图说明DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点5.下图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是 ( )由图可知,DNA分子复制为单向复制除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶等DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的解旋含G—C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多知识点3 DNA复制过程的相关计算6.如图所示为某DNA片段中有一条链被15N标记,假设该DNA分子中有5 000对碱基,A+T占碱基总数的34%。下列相关叙述正确的是 ( )复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶该DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 000个④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸若此DNA在含14N的环境中复制3次,含15N的子代DNA为1个7.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是 ( )含有15N的DNA分子有2个只含有14N的DNA分子占15/16复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸1 280个第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸640个【综合提升】8.某双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个,氢键共有X个,其中一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7,该DNA分子连续复制2次,共消耗Y个碱基T。则X、Y分别为 ( )700、200 1 400、4001 900、600 2 100、8009.(多选)(2024·江苏无锡期末)下图1为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指处的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。图2是其中一个复制泡的放大示意图。下列叙述正确的有 ( )果蝇DNA分子复制具有单向边解旋边复制的特点DNA分子复制需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶图2中复制泡a端为子链的3'端,b端为5'端果蝇DNA分子有多个复制起点,有利于提高复制速率10.(11分)科学家曾对DNA的复制提出两种假说:全保留复制和半保留复制。以下是运用密度梯度离心等方法探究DNA复制机制的两个实验,请分析并回答下列问题。实验一:从只含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。实验二:将只含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA)。将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。(1)(1分)热变性处理破坏了DNA分子中的 (填化学键的名称)。 (2)(5分)根据图a、图b中条带的数目和位置,能否判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制” ,原因是 。(3)(2分)为了证明DNA的复制方式是半保留复制,研究人员将实验二中提取的F1DNA (填“进行”或“不进行”)热变性处理,经密度梯度离心后,离心管中出现 个条带。 (4)(2分)研究人员继续研究发现,将只含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,培养一段时间后提取子代大肠杆菌的DNA,经热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,则该大肠杆菌的DNA复制了 次。 (5)(1分)如果大肠杆菌的DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只含32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的溶液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来减少 。 11.(12分)(2024·江苏盐城联考)图1中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图1中某一片段放大后如图2,请回答下列问题:(1)(3分)从图1可看出DNA复制的过程是 ,Ⅰ是 酶,Ⅱ是 酶。 (2)(2分)图2中,DNA分子的基本骨架由 (填序号)交替连接而成,该DNA片段中左侧单链的上端是 (填“3'”或“5'”)端。 (3)(3分)图2中④名称是 ,一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过 连接。 (4)(1分)真核细胞中该过程发生的时间为 。(5)(1分)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的 为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。 (6)(1分)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是 个。 (7)(1分)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占 。 课时精练10 DNA的复制1.C [大肠杆菌的拟核DNA为环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误；15N没有放射性，B错误；将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代时间，然后利用密度梯度离心分离提取DNA，若合成DNA的原料是细胞内自主合成，则合成的DNA没有15N标记，离心后DNA均为14N，位于顶部，对应图丙；若合成DNA的原料是从培养基中摄取，则得到的子代DNA分子一条链是15N，一条链是14N，离心后位于中部，对应图甲，C正确，D错误。]2.B [由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3＝20(min)，A错误；经过分析可知，DNA复制3次，有2个DNA含15N和14N，中带，有6个只含15N的DNA，重带，两条条带，B正确；解开DNA双螺旋的实质是破坏脱氧核苷酸之间的氢键，C错误；将DNA解开双螺旋，变成单链，根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，无法判断DNA的复制方式，D错误。]3.B [DNA复制是一个边解旋边复制的过程，A正确；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸，同时，每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，B错误，C、D正确。]4.ABCD [由于Rep蛋白是DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构，驱动复制叉的移动，可知Rep能破坏氢键，A正确；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重新形成双链，B正确；根据材料推断，Rep推动复制叉移动，可能是通过水解ATP提供能量，C正确；由题意和图示分析可知，DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点，D正确。]5.A [由题图可知，DNA分子复制为双向复制，A错误；图示解旋酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解开，需要消耗ATP，DNA复制过程中，还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上，B正确；DNA分子的两条链是反向平行的，而复制只能从子链的5′端向3′端延伸，所以延伸方向是相同的，C正确；G—C含有3个氢键，A—T含有2个氢键，故解旋含G—C碱基对较多区域时，消耗的能量相对较多，D正确。]6.D [复制时作用于③处的酶为解旋酶，A错误；复制两次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10 000×(1－34%)××(22－1)＝9 900(个)，B错误；④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误；此DNA其中有一条链被15N标记，若此DNA在含14N的环境中复制3次，含15N的子代DNA为1个，D正确。]7.C [DNA分子进行半保留复制，不论经过几次复制，含有15N的DNA分子总是2个，A正确；复制5次共得到25＝32(个)DNA分子，只含有14N的DNA分子数为32－2＝30(个)，占15/16，B正确；该DNA分子含有100个碱基对，其中有胞嘧啶60个，则含有腺嘌呤(100×2－60×2)/2＝40(个)，复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸40×(25－1)＝1 240(个)，C错误；第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸40×25－1＝640(个)，D正确。]8.C [由题分析可知，该双链DNA分子中碱基A和碱基G共有700个，即A＋G＝700(个)，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中A＝T、C＝G，故该双链DNA分子中含有碱基1 400个。由“一条链中碱基A和碱基T共占该条链碱基总数的2/7”可知，该双链DNA分子中A＋T占碱基总数的2/7，即双链DNA分子中A＋T＝1 400×2/7＝400(个)，故A＝T＝200(个)，C＝G＝500(个)。A—T碱基对中含有2个氢键、G—C碱基对中含有3个氢键，由此可得出，X＝200×2＋500×3＝1 900(个)。一个DNA分子复制2次后，可得到4个DNA分子，故需要消耗碱基T的数目为(4－1)×200＝600(个)，C符合题意。]9.BD [据图可知，果蝇的DNA分子复制是双向进行的，A错误；DNA分子复制需要解旋酶(催化DNA双链的解旋)、DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链)等多种酶，B正确；DNA分子复制时子链是从5′端向3′端延伸的，故图2中复制泡a端为子链的5′端，b端为3′端，C错误；多个复制泡可加快复制，果蝇DNA复制有多个起点，有利于提高复制速率，D正确。]10.(1)氢键 (2)不能 无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到相同的实验结果 (3)不进行 1 (4)3(5)1 500解析 (1)热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。(2)无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后都会在离心管中得到两条14N链和两条15N链，即都会得到两个条带，一条为14N条带，另一条为15N条带，无法区分DNA的复制方式。(3)若实验二中提取的F1DNA不做热变性处理，如果DNA复制是半保留复制，则第一代的2个DNA(F1DNA)分子都应一条链含15N，一条链含14N。将其直接进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带；如果为全保留复制，得到的2个DNA分子均含15N或均含14N，则会有2个条带。(4)由题可知，经实验二的相关处理后，离心管中出现的14N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，说明离心管中含14N的链有14条，含15N的链有2条，则这段时间得到了8个子代DNA分子，故该大肠杆菌的DNA复制了3次。(5)如果大肠杆菌的DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只含32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的溶液中让其复制两次，则子代DNA共4个，两个DNA的一条链含有32P，一条链含有31P，两个DNA分子的两条链均为31P，故相对分子质量平均比原来减少6 000/4＝1 500。11.(1)边解旋边复制 解旋 DNA聚合 (2)②③ 5′ (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 －脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－(4)有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期(5)脱氧核苷酸(6)600 (7)7/8解析 (1)从图1可看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，所以DNA复制的过程是边解旋边复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。(2)图2中，DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在双螺旋的外侧构成，在图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架是由②③交替连接而成，在DNA分子中磷酸是在5′端，所以该DNA片段中左侧单链的上端是5′端。(3)图2中④是由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，在DNA分子中互补的两条链中相邻的两个碱基之间通过氢键相连，而位于一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接。(4)真核细胞中DNA分子的复制发生在细胞分裂间期，包括有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对，则碱基总数是200个，A＋T占60%，则G＋C占40%，又因G＝C，所以C＝G＝40%×200×1/2＝40，则该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24＝16(个)，因DNA分子的复制方式是半保留复制，所以新增加的DNA分子数是15个，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是40×15＝600(个)。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24＝16(个)，因DNA分子是半保留复制，所以两条链都含15N的DNA分子是14个，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占14/16＝7/8。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第2节 第1课时 DNA分子的结构.docx 第2节 第2课时 DNA的复制.docx 第2节 第1课时 DNA分子的结构.pptx 第2节 第2课时 DNA的复制.pptx 课时精练10 DNA的复制.docx 课时精练9 DNA分子的结构.docx
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