爱华网一、书本基础知识整理
1．DNA分子的结构
构成DNA的脱氧核苷酸的种类及其化学组成：
DNA的元素组成：
DNA分子立体结构的主要特点：
DNA分子的特性：
2．DNA分子的复制
概念：
时间：
场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
过程：
特点：
条件：
意义：
二、思维拓展
1．DNA分子“准确”复制的原理
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
2．真核细胞DNA与原核细胞DNA的几点比较
（1）真核细胞中DNA的碱基顺序，很多都是没有表达功能，即没有基因的特性，不能表达为蛋白质的，有基因功能的不超过10％；原核细胞则相反，DNA几乎都有表达功能。
（2）真核细胞DNA有许多重复的碱基顺序，这在原核细胞是没有的。例如，在小鼠的DNA中，有10％是高度重复顺序，共含约100万个重复顺序，每一顺序含300个碱基对。染色体两端和着丝粒部分都是重复顺序，它们没有转录的功能。
（3）真核细胞染色体DNA都是线形的，细菌核区的DNA、质粒DNA、某些病毒DNA是环形的。真核细胞的线粒体和叶绿体DNA也是环形的。
3．DNA半保留复制实验
1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制，他们将大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养基中繁殖了15代，使所有的大肠杆菌DNA被15N所标记，可以得到15N标记的DNA。然后将细菌转移到含有14N标记的NH4Cl培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯(CsCl)密度梯度离心法观察DNA所处的位置。由于15N-DNA的密度比普通DNA(14N-DNA)的密度大，在氯化铯密度梯度离心时，两种密度不同的DNA分布在不同的区带。
实验结果表明：在全部由15N标记的培养基中得到的15N-DNA显示为一条重密度带位于离心管的管底。当转入14N标记的培养基中繁殖后第一代，得到了一条中密度带，这是15N-DNA和14N-DNA的杂交分子。第二代有中密度带及低密度带两个区带，这表明它们分别为15N14N－DNA和14N14N-DNA。随着以后在14N培养基中培养代数的增加，低密度带增强，而中密度带逐渐减弱，离心结束后，从管底到管口，CsCl溶液密度分布从高到低形成密度梯度，不同重量的DNA分子就停留在与其相当的CsCl密度处，在紫外光下可以看到DNA分子形成的区带。
4．同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表
世代
DNA分子特点
DNA分子中脱氧核苷酸链的特点
分子总数
细胞中的DNA分子在离心管中的位置
不同DNA分子占全部DNA分子之比
链总数
含15N的链
含14N的链
15N分子
含14N15N杂种分子
含14N分子
0
1
全在下部
1
2
1
1
2
全在中部
1
4
1/2
1/2
2
4
1/2中1/2上
1/2
1/2
8
1/4
3/4
3
8
1/4中3/4上
1/4
3/4
16
1/8
7/8
n
2n
2/2n中
1－2/2n上
2/2n
1－2/2n
2n＋1
1/2n
1-1/2n
跟踪训练
一、选择题
1．组成核酸的核苷酸的种类共有（）
A．2种B．4种C．5种D．8种
2．烟草、烟草花叶病毒、噬菌体的核酸中碱基的种类依次是（）
A．4、4、4B．5、5、4C．5、4、4D．4、4、5
3．人体中由A、T、G等三种碱基构成的核苷酸共有多少种（）
A．3B．4C．5D．8
4．一个植物细胞处在有丝分裂的中期，其染色体数、染色单体数和多核苷酸链数的比为（）
A．1：2：4B．1：2：2C．1：1：2D．2：2：1
5．某DNA片段具有遗传效应，共有20个碱基对。这些碱基在DNA分子上的排列顺序最多有几种（）
A．20B．204C．420D．410
6．DNA分子结构中没有的物质是（）
A．腺嘌呤B．磷酸C．核糖D．胞嘧啶
7．DNA两条链上排列顺序稳定不变的是（）
A．脱氧核苷酸B．脱氧核糖和磷酸C．碱基对D．碱基
8．生物体内DNA复制发生在（）
A．有丝分裂和减数分裂的间期
B．有丝分裂的前期和减数分裂第一次分裂中期
C．减数分裂第二次分裂前期
D．有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期
9．女性子宫癌细胞中最长的DNA分子可达36mm，DNA复制速度约为4μm／min，但复制过程的完成仅需4min左右，这主要是因为（）
A．边解旋边复制B．半保留方式复制
C．有许多复制起点D．每个复制起点双向复制
10．有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其它组成应为（）
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶
11．（多选）实验室模拟生物体内DNA复制必需的条件有（）
A．核糖核苷酸B．DNA分子C．适宜的温度D．酶和能量
二、非选择题
12．根据DNA分子复制的过程回答下列问题：
（1）DNA分子的能够为复制提供精确的模板；它的保证了复制能够准确无误地进行。
（2）DNA的复制一般发生在细胞的和时期。
（3）DNA复制所需的原料是，他们能严格而准确的“对号入座”是因为。
（4）形成的子代DNA分子含有一条和一条，因此，DNA分子的复制方式被称为。
（5）子代DNA分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是的；而子代DNA的母链与新链之间的碱基排列顺序是的。
（6）如果一个DNA分子连续复制三次，则形成的新DNA分子中，有条新合成的多核苷酸链。
13．下图是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子的复制。图中“－”表示复制起始点。
（1）若A中含48502个碱基对，而子链延伸的速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制完成约需30s，而实际只需约16s，根据A→C图分析，是因为。
（2）哺乳动物的DNA分子展开可达2m之长，若按A→C的方式复制，至少8h，而实际上约6h左右。根据D→F图分析，是因为。
（3）A→C、D→F均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是。
（4）C中的DNA与A相同，F中的DNA与D相同，C、F能如此准确地复制出来，是因为①；②。
14．将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的状况如图所示。
（1）第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是。
（2）如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为整体1，其中带有15N的第二代大肠杆菌DNA分子约占总量的％。
（3）如果将第二代大肠杆菌的DNA含量作为整体1，其中含15N标记的第二代大肠杆菌的DNA含量（脱氧核苷酸单链）约占总量的％。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.ks5u.com
DNA分子的结构和复制（二）
二、思维拓展
5．碱基互补配对原则的计算规律
规律一：互补碱基两两相等，即A＝T，C＝G；互补的碱基之和相等，即A+T（或C+G）＝A+T（或C+G）。
规律二：两不互补的碱基之和比值相等，即（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1
规律三：任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即：（A+C）％=（T+G）%=50%
规律四：DNA分子的一条链上（A+T）／（C+G）=a，（A+C）/（T+G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1／b。
2．DNA复制前后某种碱基数量的计算
若某DNA分子含某碱基x个，则该DNA分子进行n次复制，需含该碱基的脱氧核苷酸分子数＝互补的碱基的脱氧核苷酸分子数＝（2n－1）x个。
3．DNA分子复制链数的计算
一个标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制n次后，脱氧核苷酸链的总数为2n+1；标记的脱氧核苷酸链占1/2n；标记的DNA分子占DNA分子总数的2/2n。
跟踪训练
一、选择题
1．双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤200个，占碱基总数的20％，那么这个片段中含胞嘧啶（）
A．150个B．200个C．400个D．300个
2．把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（）
A．轻氮型，重氮型B．轻氮型，中间型
C．中间型，重氮型D．轻氮型，轻氮型
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，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的（）A
A．26%B．24%C．14％D．11％
4．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（）
A．60个B．80个C．20个D．180个
5．双链DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个，该片段复制两次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）
A． B． C．m－2nD．2(m－2n)
6．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。下图中这三种DNA分子的比例正确的是（）
ABCD
7．一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的（）
A．1/nB．1/2nC．2/nD．1/2
8．DNA分子的一条链中（C+T）/（G+A）＝1.25，那么其互补链中其比例应是（）
A．0.4B．0.8C．1.25D．2.5
9．一双链DNA分子，在复制解旋时，一条链上的G变成C，则DNA经n次复制后，发生差错的DNA占（）
A．１／２B．１／２n－ＩC．１／２nD．１／２n+Ｉ
10．假定某大肠杆菌含14N的DNA分子的相对质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA分子，假定其DNA的相对分子质量为b。现将含15N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含14N的培养中，那么，子二代DNA分子的相对质量平均为（）
A．(a+b)/2B．(3a+b)/4C．(2a+3b)/2D．(a+3b)/4
11．（多选）下列对双链DNA分子的叙述正确的是（）
A．若一条链A和T的数目相等，则另一条链的数目也相等
B．若一条链G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍
C．若一条链的A:T:G:C＝1:2:3:4，则另一条链相应碱基比为2:1:4:3
D．若一条链的A:T:G:C＝1:2:3:4，则另一条链相应碱基比为1:2:3:4
12．（多选）某DNA片段中有腺嘌呤a个，占全部碱基比例为b，则（）
A．b≤0.5B．b≥0.5
C．胞嘧啶为a( )个D．胞嘧啶为b( )个
二、非选择题
13．已知DNA分子的一条单链中 ，求：
（1）在另一条互补链中这种比例是。
（2）这个比例关系在整个DNA分子中是。
当一个单链中 时，求
（3）在另一条互补链中这种比例是。
（4）这个比例关系在整个DNA分子中是。
14．含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与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，连续培养数代后得到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代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。由于DNA分子质量不同，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：
（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、③三条带中的DNA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______。
（4）上述实验结果证明DNA的复制方式是______。DNA的自我复制能使生物的____________保持相对稳定。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.ks5u.com
