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高中生物晨讀晚練-----------DNA的結構及復制
基礎知識
1.DNA分子的結構特點：雙螺旋結構。
(1)DNA結構圖
(2)結構特點
①DNA是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。
②DNA中的磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基排列在內側。
③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基配對的規律是：A與T配對，G與C配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫作堿基互補配對原則。
④DNA的一條單鏈具有兩個末端,一端有一個游離的磷酸基團,這一端稱作5'-端;另一端有一個羥基(一OH),稱作3'-端。DNA的兩條單鏈走向相反,一條單鏈是從5'-端到3'-端的,另一條單鏈則是從3'-端到5'-端的。
注意事項：
①在雙鏈DNA中，一個磷酸與1或2個脫氧核糖相連；一個脫氧核糖與1或2個磷酸相連；一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連；
②兩條鏈的堿基通過氫鍵相連（AT之間兩個氫鍵，CG之間三個氫鍵，CG堿基對數量越多，DNA越穩定）；
③該片段中有2個游離的磷酸基團。
④DNA分子中，脫氧核糖數：含氮堿基數：磷酸基團數=1:1:1
2.DNA分子堿基數量的計算
(1)DNA雙鏈中互補的兩個堿基數量相等，即A＝T，C＝G。
(2)DNA雙鏈中，兩個不互補的堿基之和比值相等，并為堿基總數的，即(A＋G)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(A＋C)/(A＋G＋T＋C)＝(T＋G)/(A＋G＋T＋C)＝1/2。
(3)一條鏈中互補的兩堿基的和占該單鏈的比等于其互補鏈中這兩堿基占互補鏈的比，等于DNA雙鏈中這兩種堿基的和占堿基總數的比例
(4)若一條鏈中(A1＋G1)/(T1＋C1)＝K，則另一條鏈中(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/k。
3.DNA分子半保留復制的實驗證據
（1）三種DNA復制假說
1)半保留復制是由沃森和克里克提出的遺傳物質自我復制的假說,他們認為新合成的每個 DNA分子中,都保留了原來DNA分子中的一條鏈。
2)全保留復制是指DNA復制以DNA雙鏈為模板,子代DNA的雙鏈都是新合成的。
3)分散復制指DNA 復制時,親代DNA斷裂成幾個短片段,得到的子代DNA分子中既有親代DNA短片段,又有新合成的短片段。
（2）DNA半保留復制的實驗證據
1)實驗者:梅塞爾森和斯塔爾。
2)實驗材料和方法:以大腸桿菌為材料,運用同位素標記法、密度梯度離心法、微生物培養技術。
3)科學方法:假說一演繹法。
4）實驗過程：
（5）實驗結果
①親代大腸桿菌的DNA經離心處理，試管中出現了一條DNA帶。位置在試管底部。
②第一代大腸桿菌的DNA經離心處理，試管中出現了一條DNA帶。位置在試管中部。
③第二代大腸桿菌的DNA經離心處理，試管中出現了二條DNA帶。一條在試管中部，一條在試管更靠上部。
(6)實驗結論
DNA的復制是以半保留的方式進行的。
4.DNA分子的復制
（1）概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。
（2）發生時間：真核生物：細胞分裂前的間期。
（3）場所：①真核生物：主要在細胞核內，線粒體和葉綠體也可以進行。
②原核生物：主要在擬核。
③DNA病毒：活的宿主細胞內。
（4）復制過程
結果：形成兩個完全相同的DNA。
特點：①邊解旋邊復制。②半保留復制。
準確復制的原因：
①DNA獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板。
②通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。
（8）意義：將遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的連續性。
5.DNA分子復制的相關計算
（1）DNA復制為半保留復制，若將雙鏈被15N標記的DNA轉移到含14N的培養基中培養，復制n(n≥1)次，其結果如下：
（2）消耗的脫氧核苷酸數
①若一親代DNA含有某種脫氧核苷酸m個，則經過n次復制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m×(2n－1)個。
②若進行第n次復制，則需消耗游離的該脫氧核苷酸數為m×2n-1個。
注意事項：有關DNA復制相關計算的兩個注意點
(1)分析被標記物質所占的比例時，應注意求的是DNA數，還是脫氧核苷酸鏈數；看準是“含”還是“只含”；還應注意培養液中化學元素的不同；堿基是對還是個。
(2)在計算消耗脫氧核苷酸數時要明確是經過n次復制還是第n次復制。
二、判斷
1.磷脂雙分子層是細胞膜的基本骨架；磷酸與脫氧核糖交替連接成的長鏈是DNA分子的基本骨架。(√ )
2. DNA 分子中，每個脫氧核糖都連接兩個磷酸基團。(×)
3..每個DNA 分子上的堿基排列順序是一定的，其中蘊含了遺傳信息，從而保持了物種的遺傳特性。(√ )
4.已知某雙鏈DNA 分子的一條鏈中(A+C)/(T+G)=0.25，(A+T）/(G+C）=0.25，則同樣是這兩個比例在該DNA 分子的另一條鏈中的比例為4 與0.25，在整個DNA分子中是1 與0.25。(√ )
5.DNA的兩條核糖核苷酸鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構。 (√ )
6.DNA雙螺旋結構的基本骨架是由核糖和磷酸交替連接而成的。(×)
7.DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。 (√ )
8.DNA上堿基對的形成遵循堿基互補配對原則，即A＝T，G＝C。(√ )
9.DNA分子1條鏈上的堿基通過核糖、磷酸、核糖連接成。(×)
1.DNA復制時以DNA的一條鏈為模板。(×)
2.染色體是所有細胞中基因的主要載體。(×)
3.生物的性狀與基因間并非一一對應的關系。(√)
4.有的細胞并不進行DNA復制。(√)
5.真核細胞核內DNA復制后位于兩條姐妹染色單體上。 (√)
6.減數分裂過程中DNA分子復制發生于減Ⅰ前的間期、兩子DNA分開發生于減Ⅰ后期。(×)
7.1個DNA分子復制n次后所產生的DNA分子中只有兩個子DNA含第一代DNA的鏈。(√)
8.基因通常是有遺傳效應的DNA片段，是遺傳物質的結構和功能單位。(√)
9.DNA的片段就是基因。 (×)
10.RNA病毒而言，基因就是有遺傳效應的RNA片段。 (√)
11.真核細胞的細胞核和細胞質中均有基因。 (√)
12.DNA不是一切生物的遺傳物質，但一切細胞生物的遺傳物質都是DNA。(√)
13.人的遺傳物質含有4 種堿基，細菌的遺傳物質可能為DNA 或RNA。(×)
14.煙草的遺傳物質為RNA。人體內的核酸含有8 種核苷酸，新冠病毒含4 種核苷酸，噬菌體含4種核苷酸。人體內的遺傳物質含4 種核苷酸。(×)
15.一條不含32P 標記的雙鏈DNA分子，在含有32P 的脫氧核苷酸原料中經過n次復制后，形成的DNA 分子中含有32P 的為2n-2。(×)
16.把培養在輕氮(14N）中的大腸桿菌，轉移到含有重氮(15N）的培養基中培養，細胞分裂一次后，再放回14N 的培養基中培養，細胞又分裂一次，此時每個大腸桿菌細胞中的DNA 是1/2 輕氮型，1/2 中間型。(×)

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