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基础知识梳理一、DNA分子的结构1．DNA的化学组成(1)高分子化合物，脱氧核糖核酸的简称。(2)基本单位：脱氧核苷酸。①一分子。②一分子。③一分子含氮碱基包括：(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、(T)。腺嘌呤胸腺嘧啶脱氧核糖磷酸基础知识梳理2．DNA的双螺旋结构(1)结构特点①两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成。②外侧：和交替连接，构成基本骨架。③内侧：碱基按A—T、G—C的碱基互补配对原则通过氢键连接，形成碱基对。脱氧核糖磷酸基础知识梳理(2)结构特性①多样性：DNA分子的千变万化。②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基对的排列顺序。碱基对的排列顺序基础知识梳理③稳定性：和交替连接构成的基本骨架和碱基配对方式不变；碱基对之间的氢键和两条脱氧核苷酸链的加强了DNA分子的稳定性。脱氧核糖磷酸空间螺旋基础知识梳理DNA的稳定性与DNA分子中碱基对的种类有关吗？【思考·提示】有关。碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含G—C比例越大，结构越稳定。基础知识梳理二、DNA分子的复制1．概念：以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA分子的过程。2．时间：。3．条件(1)模板：两条母链。(2)原料：细胞核中游离的四种脱氧核苷酸。(3)能量：ATP。(4)酶：解旋酶、聚合酶。有丝分裂间期和减数第一次分裂之前的间期基础知识梳理4．过程解旋，在的作用下，把两条螺旋的双链解开；以解开的每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成两个新DNA分子。解旋酶母链基础知识梳理5．特点：边解旋边复制，复制。6．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。7.意义：使从亲代传递给子代，保持了的连续性。半保留遗传信息遗传信息基础知识梳理三、基因是有遗传效应的DNA片段1．基因与DNA的关系(1)基因是有的DNA片段。(2)每个DNA分子含有个基因。(3)DNA分子中存在不是基因的片段。2．DNA片段中的遗传信息遗传效应多基础知识梳理(1)DNA分子能够储存足够量的。(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(3)DNA分子的多样性源于的多样性。(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的顺序。遗传信息碱基排列顺序特定的排列基础知识梳理3．基因与性状的关系基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。4．生物体多样性和特异性的物质基础分子的多样性和特异性。DNA核心要点突破一、碱基互补配对原则及其推论1．原则：A－T，G－C，图示为：2．推论(1)腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。核心要点突破(2)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。(3)不配对的两碱基之和的比值等于1，(4)相互配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中相互配对碱基之和所占该链碱基的比例等于其在互补链中的比例，也等于在整个DNA分子中所占比例。即A＋GT＋C＝A＋CT＋G＝1。核心要点突破即时应用1．从某生物组织中提取DNA进行分析，其4种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的46%。又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A．42%B．27%C．26%D．14%核心要点突破解析：选C。在整个DNA分子中，G＋C＝46%，则H链中G＋C＝46%，则T＝1－(G＋C)－A＝1－46%－28%＝26%，因此与H链对应的另一链中A占该链的26%。核心要点突破二、有关DNA复制的几个问题1．复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也进行DNA复制。2．外界条件对DNA复制的影响在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA复制。核心要点突破3．DNA复制的过程核心要点突破4．DNA复制的准确性(1)一般情况下，DNA能准确地进行复制，其原因有：①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。②DNA具有碱基互补配对的能力，能够使复制准确无误地进行。核心要点突破(2)特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引起基因突变。5．DNA的半保留复制特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。6．DNA复制的有关计算(1)1个DNA分子复制n代后，能形成2n个DNA分子，这些DNA分子中，只有两个含有第一代DNA分子的单链。核心要点突破(2)已知1个DNA分子中的P全部为32P标记，然后转移到31P的培养基中复制n代，其计算规律为：被标记的DNA分子(含32P)的比例＝12n－1；被标记的DNA链(含32P)的比例＝12n。核心要点突破(3)已知某DNA分子中含某种碱基(如腺嘌呤A)的数目为a，该DNA分子经过n次复制，所需要的该种游离碱基数目的计算公式为：所需要的游离碱基数＝a·(2n－1)。注：(1)(2)(3)中的n均为DNA复制次数。核心要点突破即时应用2．某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个。若该DNA分子复制3次，则需要含胸腺嘧啶和胞嘧啶的游离脱氧核苷酸总数为()A．7(12a－m)B.72aC．7(a－m)D.72(a－m)核心要点突破解析：选B。由于DNA分子中的A＝T，C＝G，故T＋C＝A＋G＝a2，若DNA分子复制3次共得到8个DNA分子，除去模板DNA分子提供两条链之外，还需要复制7个DNA分子的原料，故答案为72a。同位素标记法的实验应用1．概述用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。2．方法应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。实验专题探究实验专题探究3．应用分析(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记H218O，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明DNA是噬菌体的遗传物质。实验专题探究(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中DNA复制的时间；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。实验专题探究实战演练1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为()A．用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌B．用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌C．将一组噬菌体用32P和35S标记D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳实验专题探究解析：选D。用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳，35S仅存于噬菌体的蛋白质外壳中，32P仅存在于噬菌体的DNA中，而14C、18O在蛋白质和DNA中都含有，无法区别是哪一个成分发挥作用，同时用35S、32P标记蛋白质和DNA，都有放射性，也无法判断是哪一个成分发挥作用。实验专题探究2．含有32P或31P的磷酸，两者的化学性质几乎相同，都可以参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中取出DNA，经密度梯度离心后得到的结果如下图。由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：实验专题探究实验专题探究(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0________、G1________、G2________。(2)G2代在①、②、③三条带中DNA分子数的比例是________。(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①________、条带②________。实验专题探究(4)该G0代细胞如果连续分裂4次，形成的子细胞中，含31P与32P的DNA分子数比例为________。解析：依题意，G0代细胞中的DNA为31P31P，由于DNA分子的复制是一种半保留复制，所以G1代细胞中的DNA为31P32P，G2代细胞中的DNA分子一半为实验专题探究31P32P，另一半为32P32P。32P比31P质量大，所以31P31P对应①，31P32P对应②，32P32P对应③(“”分别表示DNA的两条链)。假设该细胞中只有一个DNA分子，连续分裂4次形成16个DNA分子，其中两个DNA分子含31P，该DNA分子同时也含32P，故16个DNA均含32P，其比例则为2∶16＝1∶8。答案：(1)ABD(2)0∶1∶1(3)31P31P和32P(4)1∶8(2009年高考广东卷)有关DNA分子结构的叙述，正确的是(多选)()A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与磷酸基相连接D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架高频考点例析考点一DNA的结构例1高频考点例析【解析】DNA分子包含两条单链，每条单链由4种脱氧核苷酸构成，其双螺旋结构具有以下特点：①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；③两条链间的碱基通过氢键互补配对。【答案】AD高频考点例析互动探究(1)DNA分子中的哪种碱基对的比例越高，DNA分子越稳定？(2)DNA分子彻底水解的产物是什么？高频考点例析【提示】(1)GC(2)脱氧核糖、磷酸、A、G、C、T。高频考点例析考点二DNA的复制例2(2009年高考江苏卷)下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()高频考点例析高频考点例析A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的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速率高频考点例析【解析】图示DNA分子的不同片段解旋程度不同，所以多起点复制不是同步进行的。【答案】A高频考点例析考点三基因的概念例3如图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是()高频考点例析选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因脱氧核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸基因D核酸染色体DNA基因高频考点例析【解析】由题可知，1,2,3,4依次为包含关系，A中DNA和RNA应为并列的；B中DNA有遗传效应的片段为基因，基因也由脱氧核苷酸构成，而脱氧核苷酸包括一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基；C中脱氧核苷酸和基因从属关系颠倒。D中核酸和染色体不能构成包含关系。【答案】B高频考点例析【题后反思】构建核心概念图是理解基因概念的有效方法：随堂即时巩固点击下载课时活页训练点击下载章末网络构建