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DNA分子的结构和复制
1.DNA分子的结构
2.DNA复制
3.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列,也是双螺旋结构。 (2)每个基因中脱氧核苷酸的数目及排列顺序是特定的,不同的基因的碱基(脱氧核苷酸)的数目及排列顺序不同。 (3)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。
1.基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?
提示:基因不是碱基对随机排列成的DNA片段。在自然选择过程中,大部分由随机排列的脱氧核苷酸序列控制性状的生物不能成活,被淘汰掉了。
2.将发生癌变的小肠上皮细胞用含H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,一段时间后再移至普通培养液中培养,不同时间间隔取样,检测到被标记的癌细胞比例减少,出现上述结果的原因是什么? 提示:依据DNA半保留复制特点,移到普通培养液中的被标记的癌细胞,随着细胞增殖次数的增加,不被标记的癌细胞开始出现并不断增多,故被标记的癌细胞比例减少。
3.通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制,如下图所示。 3
放射性越高的H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高(已知复制起点处感光还原的银颗粒密度较低)。请利用放射性自显影技术、低放射性H-脱氧胸苷和高放射性H-脱氧胸苷,设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向,简要写出实验思路并预测实验结果和得出结论。 提示:实验思路:复制开始时,首先用含低放射性H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌,一段时间后转移到含有高放射性H-脱氧胸苷的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。 预期实验结果和结论:若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的一侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为单向复制;若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的两侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为双向复制。
1.(2016・全国卷Ⅱ)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( ) A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 C [因DNA复制发生在细胞分裂间期,故该物质阻断的是分裂间期DNA分子的复制过程,从而将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。] 3 3 3 3 3 3
2.(2016・全国卷Ⅰ节选)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有___________________________。 答案:一个含有P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中, 因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
全国卷对本考点的考查主要是DNA半保留复制和DNA复制和细胞分裂的综合。结合实验情景考查DNA分子的半保留复制可能是高考考查的形式。
考查DNA的结构和基因的本质 1.(2019・衡水中学五调)2020年是DNA分子双螺旋结构被发现的第67年。下列关于DNA分子的叙述,错误的是( ) A.DNA分子中G和C所占的比例越高,DNA分子的热稳定性越强 B.DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架 C.不同生物的DNA分子中,(A+T)/(G+C)的值越接近,亲缘关系越近 D.DNA分子发生碱基对替换后,不会改变DNA分子中嘧啶碱基所占的比例 C [生物的遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中,而与DNA分子中碱基的比例没有直接关系,C项错误。] 2.(2019・重庆一模)下列有关基因的叙述,错误的是( ) A.摩尔根将孟德尔的“遗传因子”这一名词重新命名为“基因” B.随着细胞质基因的发现,基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体 C.一个DNA分子上有多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段 D.研究表明,基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 A [摩尔根运用假说―演绎法证明基因在染色体上,约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字为“基因”,A错误;DNA主要存在于染色体上,少量存在于细胞质中,故染色体是基因的主要载体,B正确;基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有多个基因,C正确;生物的性状是由基因和环境共同决定的,基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,D正确。] 考查DNA的复制 1.(2019・衡水中学五调)正常情况下,DNA分子在复制时,DNA单链结合蛋白能与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。下图是大肠杆菌DNA复制过程的示意图,下列有关分析错误的是( ) 32 32 32 32 P的噬菌体所占比例为2/n,原因是
A.在真核细胞中,DNA复制可发生在细胞分裂的间期 B.DNA复制时,两条子链复制的方向是相反的,且都是连续形成的 C.如图所示过程可发生在大肠杆菌的拟核中,酶①和酶②都是在核糖体上合成的 D.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对 B [DNA分子的两条链是反向平行的,从图中可以看出,在复制的过程中,子链的形成是由片段连接而成的,B项错误。] 巩固提升见P71第5题 2.(2019・衡水中学四调)一个双链均被P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( ) A.DNA复制是一个边解旋边复制的过程 B.第3次复制需要2.1×10个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.子代DNA分子中含P的单链与含P的单链之比为1∶7 D.子代DNA 分子中含P与含P的分子数之比为 1∶4 B [DNA分子中共有10 000个碱基,其中胞嘧啶3 000个,DNA第3次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2-1)×3 000-(2-1)×3 000=1.2×10。] 抓准DNA复制中的“关键字眼” (1)DNA复制:用N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中的原料”。 (2)子代DNA:所求DNA的比例是“含N的”还是“只含N的”。 (3)相关计算:已知某亲代DNA中含某碱基m个。 ①“复制n次”消耗的该碱基数为m・(2-1)。 ②“第n次复制”消耗的该碱基数为m・2 n-1n15 15 15 3 2 4 32 31 32 31 4 31 32 。 1 |
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