精选全国版2019年高考生物一轮复习第20讲DNA分子的结构和复制基因的本质培优学案

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1、.第20讲DNA分子的结构和复制、基因的本质考纲明细1.DNA分子结构的主要特点()2.DNA分子的复制()3.基因的概念()板块一知识自主梳理一、DNA分子的结构及特点1DNA分子的结构 2DNA分子的特点:多样性、特异性、稳定性。二、DNA分子的复制1概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2时期:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。3场所:主要是细胞核,线粒体和叶绿体中也存在。4流程(1)解旋需要细胞提供能量;需要解旋酶的作用;结果:把氢键断开。(2)合成子链模板:解开的每一段母链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;酶:DNA聚合酶等;原则:碱基互补配对原则。(3)形成子代DNA:每

2、条新链与其对应的模板链盘绕成新DNA。5结果:1个DNA复制形成2个完全相同的DNA。6特点:边解旋边复制,半保留复制。7精确复制的原因(1)独特的双螺旋结构提供模板。(2)碱基互补配对原则。8意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性。三、基因是有遗传效应的DNA片段1基因的本质:基因是有遗传效应的DNA片段。2基因与DNA的关系:一个DNA分子上有许多基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。3基因与遗传信息:基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息;DNA分子能够储存足够量的遗传信息。4基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。5生物体多样性和特异性的物质基础:D

3、NA分子的多样性和特异性。深入思考1无丝分裂过程中有DNA分子复制吗?提示有。三种增殖方式都存在DNA分子的复制。2DNA片段都是基因吗?都携带遗传信息吗?提示DNA分子上的片段不都是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,DNA片段不都携带遗传信息。自查诊断1DNA单链上相邻碱基以氢键相连。()答案2磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。()答案3DNA分子复制是边解旋边双向复制的。()答案4沃森和克里克研究DNA分子的结构时,运用了构建物理模型的方法。()答案5影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。()答案板块二考点题型突破考点1DNA分子的结构及相关计算2017海

4、南高考DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述,正确的是()A碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同B前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高C当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链D经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1解析由于双链DNA碱基A数目等于T数目,G数目等于C数目,故(AC)/(GT)为恒值1,A错误;A和T碱基对含2个氢键,C和G含3个氢键,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高,故(AT)/(GC)比值越大,氢键越少,稳定性越弱,B错误;(AT)/(GC)与(AC)/(GT

5、)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;双链DNA中(AC)/(GT)的值恒为1,D正确。答案D题型一DNA分子结构及特点1下列关于DNA结构的叙述中,错误的是()A大多数DNA分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构B外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基CDNA两条链上的碱基间以氢键相连,且A与T配对,C与G配对DDNA的两条链反向平行答案A解析大多数DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构,A错误;DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,B正确;DNA两条链上的碱基间以氢键相连,并且碱基配对有

6、一定的规律:即A与T配对,C与G配对,C正确;DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,D正确。2.图为DNA分子结构示意图,对该图的叙述正确的是()a和相间排列,构成了DNA分子的基本骨架b的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸c是氢键,其形成遵循碱基互补配对原则dDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息Ab、c、d Bc、d Ca、b、c Db、c答案B解析DNA分子是双螺旋结构,磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架;中的与下方的磷酸基团组成胞嘧啶脱氧核苷酸;碱基互补配对,形成碱基对时通过氢键相连;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息。易错警示DNA分子中

7、的数量关系(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111。(2)配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,CG所占比例越大,DNA结构越稳定。(3)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基团,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。(4)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。(5)对于原核细胞来说,拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的,并不与蛋白质一起构成染色体。题型二DNA分子结构相关计算32014山东高考某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与

8、其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()答案C解析根据DNA分子的结构特点可知,若DNA分子双链中(AT)/(CG)的比值为m,则每条链中(AT)/(CG)比值均为m,由此可判断C正确,D错误;DNA分子中(AC)/(TG)1,而每条链中的(AC)/(TG)不能确定,但两条链中的比值互为倒数,故A、B错误。42017天津模拟已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条(链)子链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在链的互补链(链)中,T和C分别占(链)碱基总数的()A32.9%和17.1% B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%

9、 D17.1%和32.9%答案B解析由于整个DNA分子中GC35.8%,则每条链中GC35.8%,AT64.2%;由于链中T与C分别占链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出链中G18.7%、A31.3%,则其互补链链中T和C分别占链碱基总数的31.3%和18.7%。技法提升碱基互补配对原则及相关计算规律(1)碱基互补配对原则:A一定与T配对,G一定与C配对。(2)四个计算规律规律一:一个双链DNA分子中,AT、CG,则AGCT,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转

10、录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。规律三:在DNA双链中,一条单链的的值与其互补单链的的值互为倒数关系。(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数)提醒:在整个DNA分子中该比值等于1。规律四:在DNA双链中,一条单链的的值,与该互补链的的值是相等的,也与整个DNA分子中的的值是相等的。提醒:综合规律三、四可简记为“补则等,不补则倒”。题型三核酸类型分析5已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该()A分析碱基类型,确定碱基比例B分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型C分析碱基类型,确定五碳糖类型D

11、分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型答案A解析DNA的碱基为A、T、C、G,RNA的碱基是A、U、C、G,T是DNA特有的碱基,U为RNA特有的碱基,所以可以根据这一区别来分辨DNA和RNA。双链DNA中AT且CG,单链DNA和RNA则不具备这一规律。分析碱基类型判断核酸是DNA还是RNA,然后确定碱基比例,确定是单链结构还是双链结构,A正确。技法提升判断核酸种类的方法(1)DNA和RNA的判断含有碱基T或脱氧核糖DNA;含有碱基U或核糖RNA。(2)单链DNA和双链DNA的判断双链DNA;若:嘌呤嘧啶单链DNA(3)DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。

12、若大量消耗T,可推断正发生DNA的合成;若大量利用U,可推断正进行RNA合成。考点2DNA复制及基因的概念2016全国卷某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的DNA复制发生障碍B随后细胞中的RNA转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在间期,所以该物

13、质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。答案C题型一DNA分子复制过程及特点12016湖南十三校联考下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是()A解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATPBDNA分子复制时两条子链的延伸方向相反CDNA分子复制中的引物是核酸片段D新合成的两条子链的碱基序列是一致的答案D解析两条模板链碱基互补配对,则新合成的两条子链的碱基序列是互补的,D错误。2如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析错误的是()A酶和酶均作用于氢键B该过程可发生在细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期C该过程的模板链是a、b链DDNA复制的特点是半保留复制

14、答案A解析酶是解旋酶,酶是DNA聚合酶,前者作用于氢键,后者作用于磷酸二酯键,A错误;该过程需要a、b链分别作模板,c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链,C正确;细胞有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期会发生DNA复制,B正确;DNA分子复制具有半保留复制的特点,D正确。题型二DNA复制的相关计算32017临川一中质检用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶脱氧核苷酸60个,该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的单链占全部单链的1/16B含有14N的DNA分子占7/8C复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个D复制结果共产生16个DNA分子答案B解析由题可知,该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个,则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸为40(241)600(个)。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次,可形成16个DNA分子,其中含有15N的单链占全部单链的1/16,含有14N的DNA分子占100%。42016泰安期中下列关于DNA的相关计算中,正确的是()A具有1000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600

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