学案19 DNA 分子的结构、复制与基因 课前探究案[预习目标]1、了解DNA 分子结构的主要特点2、理解基因的概念3、DNA 分子的复制【基础知识回顾】一、 DNA 和RNA 的比较 基本组成单位是合成场所是DNA 具有 结构不彻底的水解产物是彻底的水解产物是水解过程中断裂的化学键是基本组成单位是：合成场所是RNA 具有 结构不彻底的水解产物是彻底的水解产物是水解过程中断裂的化学键是拓展：其实多糖和脂肪也是相对分子质量比较大的化合物，它们都自已的基本组成单位，这些小单位也是以脱水缩合的方式形成化合物的。
二、 DNA 分子的结构及特点请按照要求完成DNA 分子片段图。
1、请在方框内写出对应的脱氧核苷酸的结构简式。
2、①表示 （填汉语名称）。
3、图中上下两个脱氧核苷酸用键相连，它可表示为 ，请在图中标出所有的该化学键，这种化学键的形成可与 酶和 酶有关，想一想两种酶的作用特点有什么不同？ 。
图中左右两个脱氧核苷酸用 键相连，请在图中标出所有的该化学键， 可将其打开；除此之外还可以用 （物理方法）的方法将其打开。
4、组成DNA 的元素有 ，脱氧核苷酸分子内P 元素存在于 （结构）内，N 素存在于 （结构）内。
5、分析这种结构的主要特点：（稳定性）①DNA 分子的基本骨架由 交替连接而成。
②DNA 分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且遵循 原则。
③两条脱氧核苷酸长链 平行6、DNA 分子中的碱基有 种，碱基间配对方式有 种，但由于 ，使DNA 分子具有多样性；由于 ，使DNA 分子具有特异性。
核酸7、DNA分子的立体结构是，这个模型是由提出的。
三、DNA分子的复制根据图示回答：⑴图表示的生理过程是__________，发生在真核细胞的______ _ _ （场所）。
（2）此过程发生的时期是和图中1、2、3、4、5分别是__ 、__ __、_ __ _ 、___ _ 、。
（3）此过程的模板是，原料是。
(4)这个过程需要能量吗？若需要，由提供。
（5）此过程需要的酶有酶和酶。
（6）此过程的方式是，特点是。
（7）确保此过程精确进行的原因是：其一，DNA分子独特的为其提供了精确的模板，其二能够使复制准确无误的进行。
四、基因是有遗传效应的DNA片段1、下列关于基因的叙述中，揭示基因化学本质的是（）A．遗传物质的结构单位和功能单位B．在染色体上呈线性排列C．有遗传效应的DNA片段 D．碱基排列顺序代表遗传信息2、遗传信息是什么？学案19 DNA分子的结构、复制与基因课内探究案【学习目标】1、DNA分子结构的主要特点2、基因的概念3、DNA分子的复制【探究点一】DNA与RNA分子结构的异同【例题1】如图四种化合物的化学组成中，“〇”中所对应的名称正确的是（）A.①腺嘌呤核糖核苷酸B.②腺苷C.③腺嘌呤脱氧核苷酸D.④腺嘌呤[归纳总结]：在ATP中：A 表示，它是由和结合而成，A的简式可表示为；A+P表示；A+2P表示【变式训练1】在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是()A．①和② B．①和③ C．③和④ D．②和④[高考体验]（2013·新课标全国理综Ⅱ）关于DNA和RNA的叙述，正确的是()A．DNA有氢键，RNA没有氢键B．一种病毒同时含有DNA和RNAC．原核细胞中既有DNA，也有RNAD．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA【探究点二】碱基互补配对原则及其推论【例题2】在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的（）A. 24%B. 22%C. 26%D. 23%点拨归纳原则：A=T C=G注意：①以上原则及推论仅适用于双链DNA分子的碱基计算，不适用于单链DNA分子的碱基计算。
②应用上述推论，还可以解决转录时mRNA中相关碱基数目和比例的计算等问题。
【变式训练2】下列对双链DNA分子的叙述，哪项是不正确的A.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B.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等，则另一条链相应碱基比为2∶1∶4∶3C.若一条链的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4D.若一条链的G∶T=1∶2，另一条链的C∶A=2∶1【探究点三】关于DNA单、双链及RNA判断【例题3】经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为（）A G C T U甲60 40 60 40 -乙30 20 20 30 -丙41 23 44 - 28A. 双链DNA、单链DNA、RNAB. 单链DNA、双链DNA、RNAC. 双链DNA、RNA、单链DNAD. RNA、单链DNA、双链DNA点拨归纳：若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖则必为DNA；若A≠T，C≠G，则一定为单链DNA；若A=T、C=G，则一般认为是双链DNA；若出现碱基U或五碳糖为核糖则必为RNA。
【变式训练3】甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）A. 蓝藻、变形虫B. T2噬菌体、豌豆C. 硝化细菌、绵羊D. 肺炎双球菌、烟草花叶病毒【变式训练4】已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型，现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）A. 分析碱基类型，确定碱基比率B. 分析碱基类型，分析核糖类型C. 分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D. 分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型【探究点四】DNA分子的复制及相关计算【例题4】蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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假设蚕豆根尖细胞中有两条染色体，请图示上题过程（用不同颜色的笔）请继续画出第二个周期结束的情况。
若不换培养基一直在含3H标记的培养基中分裂，让其复制三次，则不含3H的DNA占全部DNA分子的比例、含有3H的DNA分子占全部DNA分子的比例以及不含3H的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（）A.1/2，7/8，1/4B.0，1，1/8C.0，7/8，1/8D.1/8，1，1/8【例题5】有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个，这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸多少个。
（）A.40n-1 B.40n C.40×2n-1 D.40×(2n-1)点拨归纳：1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含碱基T为a，(1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1注意：做题的时候要注意是问复制n次，还是第n次复制。
无论复制多少次，含初始元素的DNA分子始终是两个，含初始元素的DNA单链永远是两条。
做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
【变式训练5】（多选题）某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个，该DNA分子在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）A．在第一次复制时，需要(m-A)个 B．在第二次复制时，需要2(m-A)个C．在第n次复制时，需要2n-1 (m-A)个D．在n次复制过程中，总共需要(2n-1)(m-A)个【探究点五】基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系【例题6】分析下图回答+⑴图中B是_____________，C是_____________，G是_____________，⑵F的基本组成单位是图中的_______________。
⑶E和F的关系是____________________ 。
F的主要载体是___________，F和H的关系是__________________________。
1个H中含_______ 个F，1个F中含有______个E，1个E中含有____个D。
点拨归纳：1.对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
2．对于原核细胞来说，基因在拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这个载体。
3.位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代，是细胞质遗传的基础。
【变式训练6】人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意义，而其基础是对DNA分子和基因结构和功能的认识。
下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：（1）细胞内的遗传物质是［］___________，基因和ｇ的关系是_______________。
（2）e和g的关系是___________，ｇ被彻底水解后的产物可用字母________表示。
（3）遗传物质的主要载体是［］___________，基因和ｉ的关系是___________。
（4）基因和ｈ的关系是_____________________________________，ｈ合成时的模板来自___________过程，模板合成后进入ｈ的合成场所___________（填“需要”或“不需要”）穿过磷脂分子层，原因是______________________________________。
（5）ｇ的成分与RNA的成分相比，主要差异在于_____________________________。
（6）ｇ的空间结构一般表现为___________，若其中C+G/T+A＝0.5，则Ａ占总碱基数的比例为_______________，其单链之一的C+G/T+A为__________________。
（7）ｇ的功能可表达为____________，ｇ在复制时出现错误，可能出现___________。
[当堂检测]1.如图为用15N标记的DNA分子片段，下列说法中正确的是（）A.把此DNA分子放在含14N的培养基中复制3代，子代中含14N标记的DNA分子占总数的3/4B.①处的碱基对改变一定会引起生物表现型的变化C.限制性内切酶作用于③部位，解旋酶作用于②部位D.该DNA分子的特异性表现在碱基种类上2．DNA完全水解后得到的化学物质是（）A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基B. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖C. 核糖、含氮碱基、磷酸D. 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸3.下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是（）A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子4．分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤的含量占此链碱基数的最大值是（）A. 20%B. 30%C. 40%D. 70%学案19 DNA分子的结构、复制与基因课后拓展案1．细胞内某一DNA片段中有30％的碱基为A，则该片段中（）A.G的含量为30％B.U的含量为30％C.嘌呤含量为50％D.嘧啶含量为40％2．双脱氧核苷酸常用于DN A测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA 的合成，且遵循碱基互补配对原则。
