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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
