第18讲 DNA分子的结构、复制及基因是
有遗传效应的DNA片段
[考纲要求] 1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。
考点一 DNA分子的结构[重要程度：★★★★☆]
1． DNA分子的化学组成
(1)基本组成元素：C、H、O、N、P。 (2)基本单位
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2． DNA分子的结构
(1)主要特点
①两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成。
②脱氧核糖和磷酸交替连接，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，即：
??A＝T?或T＝A?????遵循碱基互补配对原则 ?G≡C?或C≡G????
(2)空间结构：规则的双螺旋结构。
1． 观察DNA分子结构模型图解，回答有关问题
(1)DNA分子中
之间的数量比为1∶1∶1。
(2)使碱基对中氢键打开的方法有：用解旋酶断裂，加热断裂。
(3)除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片
1
段中，游离的磷酸基团有2个。
(4)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。
(5)若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 (6)DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 2． DNA分子的特性
(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。
(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
1． 判断下列有关DNA分子结构的叙述：
(1)DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 (2)DNA单链上相邻碱基以氢键连接 (3)碱基与磷酸基相连接
( √ ) ( × ) ( × ) ( √ ) ( √ ) ( √ )
(4)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链基本骨架
(5)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的 (6)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
(7)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同 ( × ) (8)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法 ( √ ) (9)DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸基和一个含氮碱基 (10)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 2． 如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确的描述是(双选)
( × )
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( √ )
( )
A．②和①相间排列，构成了DNA分子的基本骨架 B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
2
C．DNA聚合酶用于⑨的形成
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 答案 AD
解析 由图示可知，②和①相间排列构成了DNA分子的基本骨架；④中的①应属于上面那个脱氧核苷酸；⑨的形成依靠碱基互补配对原则，不需DNA聚合酶，DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
3． 20世纪50年代初，有人对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比
值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是
DNA来源 (A＋T)/ (C＋G) 大肠杆菌 1.01 小麦 1.21 鼠 1.21 猪肝 1.43
猪脾 1.43 ( )
猪胸腺 1.43 A．猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些 B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍 D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 答案 D
解析 大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对含三个氢键，稳定性高于猪的，故A错；虽然小麦和鼠的(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的碱基序列相同，故B错；C选项的说法可用一个例子说明，a/b＝2，c/d＝2，并不能说明a/d也等于2，故C错；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同，故D对。 4． 在一个DNA分子中，碱基总数为a，A碱基数为b，则下列有关数目正确的是( )
①脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝a ②A＝T＝b ③G＝C＝(a－2b)/2 ④A＋G＝C＋T A．仅①②正确 C．仅①②④正确 答案 D
解析 脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成，所以①正确；双链DNA分子中，碱基互补配对，A＝T＝b，G＝C＝(a－2b)/2，且嘌呤之和等于嘧啶之和，所以②③④也正确。
B．仅③④正确 D．①②③④
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DNA碱基互补配对原则的有关计算
规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。 规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。
规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。 规律4：若一条链中，?A＋T?1＋2
＝n。
?A＋T＋C＋G?1＋2
A1＋G1A2＋G21?A＋G?1＋2
规律5：若一条链中＝K，则另一条链中＝，＝1。
T1＋C1T2＋C2K?C＋T?1＋2
考点二 DNA分子的复制[重要程度：★★★★☆]
A1＋T1A2＋T2
＝n，则另一条链中＝n，
A1＋T1＋C1＋G1A2＋T2＋C2＋G2
1．概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2．时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。 模板：解旋后两条母链
??原料：细胞中游离的4种脱氧核苷酸
3．条件?能量：ATP
??酶：解旋酶、DNA聚合酶等
解旋酶
DNA聚合酶
4．过程：DNA――→两条母链――→形成子链→新DNA分子。 5．方式：半保留复制。 6．特点：边解旋边复制。
7．意义：将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
1． 下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。据图回答有关问题：
(1)图中DNA复制的场所是细胞核。
(2)图中DNA分子复制是从多个起点开始的，但不同时开始，复制开始时间右边最早。 (3)图中DNA分子复制的特点有：边解旋边复制、多起点复制、双向复制、半保留复制。
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