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专题17 dna分子的结构、复制与基因是有遗传效应的dna片段
专题17 DNA分子的结构、复制与基因是有遗传效应的DNA片段
【高频考点解读】
1.DNA分子结构的主要特点
2.DNA分子的复制
3.基因的概念
【热点题型】
题型一 DNA的结构
例1、从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和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链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )
A.26% B.24%
C.14% D.11%
【提分秘籍】碱基互补配对原则及相关计算
(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A+G=T+C。
(2)在双链DNA分子中,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。
设在双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%,因为A1= T2,A2=T1,则:A1+T1=A2+T2=n%。
所以A+T=A1+A2+T1+T2==n%。
(3)双链DNA分子中,非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。
设双链DNA分子中,一条链上:=m,
则:==m,互补链上=。
简记为:“DNA两互补链中,不配对两碱基和的比值乘积为1。”
4.DNA分子中的其他数量关系
(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数=1∶1∶1∶1。(2)配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,C-G对占比例越大,DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。
【举一反三】
图为DNA分子结构示意图,对该图的描述正确的是( )
A.②和③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
C.当DNA复制时,⑨的形成需要连接酶
D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
【热点题型】
题型二 DNA的复制
例2、蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
【提分秘籍】DNA复制过程中的数量关系
由于DNA分子的复制是一种半保留复制方式,一个DNA分子连续进行n次复制,可形成2n个子代DNA,其中只有2个DNA分子含有最初亲代的母链。
(1)一个DNA不论复制多少次,产生的子代DNA分子中含母链的DNA分子数总是2个,含母链也总是2条。
(2)计算比值:n次复制后,形成的子代DNA分子中,含亲代DNA母链的有两个DNA分子,占子代DNA总数的=;亲代DNA分子母链两条,占子代DNA中脱氧核苷酸链总数的=。
(3)计算原料用量:复制所需的某脱氧核苷酸数=a×(2n-1),其中的a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量,n为复制次数。
【举一反三】
BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。若用姬姆萨染料染色,在染色单体中,DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深;DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间,取出根尖并用姬姆萨染料染色,用显微镜观察染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述不正确的是( )
A.在第一个分裂周期中,每条染色体的染色单体间均无颜色差异
B.在第二个分裂周期的前期,每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU
C.在第三个分裂周期的中期,细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异
D.此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制
【解析】当每次分裂结束后,1个DNA复制1次所产生的2个DNA分别位于2条染色体上,所以第一次分裂形成的每条染色体的染色单体1个DNA的其中一条脱氧核苷酸链含BrdU,无颜色差异,A选项正确;第二次分裂过程中每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdU,而1个DNA的其中一条脱氧核苷酸链含BrdU,另一条脱氧核苷酸链不含BrdU,B项正确;在第三次有丝分裂中期,细胞中的染色体中可能有染色体均是含有BrdU,有的只有一条DNA单链不含有,且是随机的,也可能全部染色体均含有BrdU,所以C选项错误;此实验可验证DNA半保留复制,D选项正确。
【答案】C
【热点题型】
题型三 探究DNA的复制方式
例3、科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,实验结果见相关图示):
(1)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要________等(至少答两点)。
(2)为了证明DNA复制的
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