《2020高考生物复习第六单元遗传的物质基础第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质经典》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考生物复习第六单元遗传的物质基础第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质经典（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质考纲要求1.DNA分子结构的主要特点()。2.DNA分子的复制()。3.基因的概念()。考点一DNA分子的结构及相关计算1DNA分子的结构层次巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构2DNA分子的结构特点(1)多样性：具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性：每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基对构成方式不变等。3DNA分子中的碱基数量的计算规律(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即AGTC。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中
2、都相同，即若在一条链中m，在互补链及整个DNA分子中m。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA分子的一条链中a，则在其互补链中，而在整个DNA分子中1。1判断下列有关DNA分子结构的叙述(1)沃森和克里克构建的DNA分子模型和富兰克林拍摄的DNA分子的X光衍射照片都属于物理模型()(2)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定()(3)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同()(4)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基()(5)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“磷酸脱氧核糖磷酸”相连
3、()2判断下列有关DNA分子的特性的叙述(1)DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关()(2)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同()(3)同一生物个体不同细胞中DNA分子的(AT)/(CG)的值不同()(4)人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种()(5)DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因()分析DNA分子结构图像(1)一个双链DNA分子片段中有几个游离的磷酸基团，位置如何？提示2个，分别位于DNA分子的两端。(2)图中能表示胞嘧啶脱氧核苷酸吗？提示不能。(3)图中碱基之间是如何连接的？ 一条链上
4、的脱氧核苷酸之间又是如何连接的？提示双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，而同一条链上碱基之间是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连的；一条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。(4)解旋酶作用于图中哪个部位？限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于图中哪个部位？提示解旋酶作用于，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于。(5)DNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？提示初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。(6)若某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子碱基排列方式共有4100种，对吗？提示错。命
5、题点一DNA分子结构分析1如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是()A甲说：“物质组成和结构上没有错误”B乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”答案C解析图中有三处错误：五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA不含碱基U，而是含碱基T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，A、B错误，C正确；如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间
6、的磷酸二酯键连接也不正确，D错误。2(2018郑州模拟)下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是()A每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸B每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基C每个DNA分子的碱基数磷酸数脱氧核糖数D双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤答案B解析DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个DNA分子中通常都会含有4种脱氧核苷酸，A正确；在DNA分子中，一般情况下每个脱氧核糖上连接2个磷酸和1个碱基，B错误；1分子脱氧核苷酸由1分子碱基、1分子磷酸和1分子脱氧核糖组成，因此DNA中碱基数磷酸数脱氧核糖数，C正确；在双链DNA分子中AT，CG
7、，D正确。科学思维“三看法”判断DNA分子结构的正误命题点二DNA分子结构的相关计算3(2018济南调研)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A32.9%,17.1% B31.3%,18.7%C18.7%,31.3% D17.1%,32.9%答案B解析配对的碱基之和在一条链中与在整个DNA分子中的比例是相同的，因此，一条链中A、T、C、G的比例分别为31.3%、32.9%、17.1%和18.7%，根据碱基互补配对原则，它的互补链中T、C的比例分别为31.3%、1
8、8.7%。4某双链(链和链)DNA分子中有2 000个碱基，其中腺嘌呤占20%。下列有关分析正确的是()A链中AT的含量等于链中CG的含量B链和链中G所占本链的比例之和等于DNA双链中G所占的比例C该DNA分子中含有的氢键数目为2 600个D以该DNA分子为模板转录出的RNA中AU800个答案C解析链中AT的含量等于链中TA的含量，A错误；链和链中G所占本链的比例之和是DNA双链中G所占比例的2倍，B错误；该DNA分子中氢键数目为A的数目2G的数目3400260032 600(个)，C正确；一个DNA分子上有多个基因，且有非编码序列，因此无法判断转录出的RNA中AU的数目，D错误。科学思维三步
9、解决DNA分子中有关碱基比例的计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。考点二DNA分子的复制及基因的概念1DNA分子的复制(1)方式推测：沃森和克里克提出假说：DNA分子复制方式为半保留复制。(2)实验证据实验方法：放射性同位素示踪法和离心技术。实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。实验假设：DNA以半保留的方式复制。实验预期：离心后应出现
10、3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA；轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。实验过程过程分析立即取出，提取DNA离心全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA离心全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。(3)复制过程概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。时间：细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。图解特点：边解旋边复制。方式：半保留复制。结果：形成两个完全相同的DNA分子。意义：DNA分子通过复
11、制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。保障：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。归纳总结(1)利用数字“1,2,3,4”巧记DNA的复制1个主要场所(细胞核)，2个时期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期)，3个步骤(解旋、合成新链、形成子代DNA)，4个条件(模板、酶、原料和能量)。(2)DNA分子的多起点、双向复制一个DNA分子可以由多个复制起点同时(或先后)复制。下图中，从3个复制起点进行双向复制，明显提高了DNA分子复制的速率；图中的复制环大小不一，因此它们的复制时间有先后，右侧最早，左侧最晚。2基因
12、的概念1判断下列有关DNA分子复制过程及特点分析的叙述(1)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的()(2)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链()(3)DNA复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则()(4)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间()(5)在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制()(6)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物如下图D所示()(7)将已被15N标记了DNA的大肠杆菌在含1
13、4N的培养基中培养繁殖一代，若子代大肠杆菌的DNA分子中既含有14N，又含有15N，则可说明DNA的复制为半保留复制()(8)复制时，子代DNA分子的两条单链中只有一条和亲代DNA分子完全相同()(9)DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用()2判断下列有关染色体、DNA、基因与脱氧核苷酸关系的叙述(1)真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在于细胞核中()(2)DNA分子中每一个片段都是一个基因()(3)非等位基因都位于非同源染色体上()(4)真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息()(5)基因只位于染色体上，所以染色体是基因的载体()分析DNA复制过程(1)图
14、示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？提示前者使氢键打开，DNA双链解旋；后者催化形成磷酸二酯键，从而形成新的子链。(2)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞，是否都能进行图示过程呢？提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。(3)上图所示DNA复制过程若发生在细胞核内，形成的两个子DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子DNA将于何时分开？提示染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子DNA分子分别位于两条姐妹染色单体上，由着丝点相连；其对应片段所含基因在无基因突变等特殊变异情况下应完全相同；两个子DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随两条姐妹染色单体的分离而分开，分别进入两个子细胞中。(4)现将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(和)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。请预测并绘出若DNA的复制方式为下图所示的全保留方式或分散方式复制时，连续繁殖两代(和)的实验结果中各带的分布图像(重带、中带和轻带)。提示命题点一辨析DNA分子复制过程与特点1正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白
