第26讲 DNA分子的结构和复制（人教版） 高考生物复习教案

[答案](1)A；B；D；    (2)0：1：1  (3) 31P   31P和32P      (4)半保留复制；遗传特性
[同类变式]在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。
请分析：
(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链是           ，另一条链是              

(2)将一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的能出现在试管中的DNA用同样方法分离。请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在图中标出。
[解析]本例以同位素14N、15N取代[例3]中的31P、32P，原理完全相同。第一代(Ⅰ)细菌DNA分子为杂种DNA分子(中DNA)；第二代(Ⅱ)细菌DNA分子中有1/2为中DNA，1/2为重DNA。
[答案](1)15N母链，14N新链    (2)如图所示
二、能力提升技巧
1.碱基互补配对原则的计算规律
在遗传信息的传递和表达过程中，即DNA复制、转录、逆转录、翻译及RNA复制均遵循“碱基互补配对原则”，其基本点是A与T或U配对，G与C配对，所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是A＝T(或A＝U)和G≡C。
应注意数学中的“等量代换”的思想、比和比例性质的灵活运用，可以得出许多重要结论(建议大家不必记住这些“推论”)。
2.“半保留复制”规律的运用
[例4]某一个DNA分子含20％的A和T(总和)，那么由它转录成的信使RNA中G、C之和占该分子    (    )
A．40％    B．80％    C．60％    D．20％
[解析]可按以下步骤分析：
（1）画出草图。（如右图）
（2）标上符合已知条件的特殊值。通常设为100个碱基对(双链)。
（3）等量代换。由于A＝T，即A1=T2，T1=A2，所以A1+T1 =T2＋A2=200×20％÷2=20，故G＋C=100－（A+U）=100－(A2＋T2)=100—20=80
 [答案]B
[解题技巧]通过“绘图释义”建立几何模型有助于问题的解决。
[同类变式]一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的    (    )
A.44%            B.24%           C.14%          D.28%
[解析]( 1)画出草图。（如右图）
(2)依题意，列出等量关系：
 →A1=1．4G1……①
而 →A1＋G1=48……②
联立①②得：A1 = 28
(3)依“等量代换”有：T2=Al=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％
[答案]D
[解题技巧]进行碱基比例的计算时，往往要运用“方程思想”。
[同类变式二](上海高考题)分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的    (    )
A．20%           B．30%           C．40%           D．70%
[解析]根据碱基互补配对原则，可知鸟嘌呤占DNA碱基总数为(1－30%×2)÷2=20%。一般情况下，DNA双链上都应有G分布，但也有一种极端情况，使G集中分布在一条链上(无C)，而另一条链上没有G(只有C)。所以该分子中一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的40%。
[答案lC
[延伸技巧]本题可采用“不等式”法，但应能想象到“问题情景”，明白这一点，还可对本题作拓展和延伸，如可推知该分子中一条链上鸟嘌呤所占比例取值范围为0—40%。
[例5]将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次为    (    )
    A．1/9，1/4         B．1/4，1/8        C．1/4，1/6        D．1/8，1/8
[解析]DNA分子的复制为半保留复制，复制过程中DNA的两条链均作母链(模板)而形成子链，形成两个DNA分子，子代DNA的两条链中，一条来自母链，一条是新合成的子链。复制三次指连续同步复制，共形成8个DNA分子。在8个DNA分子的16条单链中，只有某二个DNA分子含有原来标记的15N(第一代)DNA分子。
[答案]B
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