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1、第2讲DNA分子的结构、复制与基因的本质考纲展示1.DNA分子结构的主要特点()2.基因的概念()3.DNA分子的复制()考点一| DNA分子的结构和基因的本质1DNA分子的结构2DNA分子的特点(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。(3)特异性 ：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。3基因的本质(1)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系(2)基因与碱基的关系遗传信息蕴藏在
2、4种碱基的排列顺序中，构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)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。()(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)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。()提示：核酸分子所携带的遗传信息取决于碱基排列顺序。(4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连。()提示：一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连。(5)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。()(6)DNA分子
3、的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。()提示：DNA的空间结构都是双螺旋结构，与多样性和特异性无关。(7)人体内控制珠蛋白基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种。()提示：珠蛋白的基因的碱基排列方式是特定的。2据图思考(规范表述)图1图2(1)由图1可知，每个DNA分子片段中，游离磷酸基团含有2个。单链中相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。互补链中相邻碱基通过氢键连接。(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于部位。双链DNA分子中碱基的计算规律1原则：碱基互补配对原则，即在DNA分子形成
4、碱基对时，A一定与T配对，G一定与C配对的一一对应关系。2计算规律(1)双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。简记：“DNA分子中两个非互补碱基之和是DNA分子总碱基数的一半”。(2)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，则A1T1A2T2n%，所以ATA1A2T1T2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(3)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中一条链上，m，则m，互补链中。简记为：“DNA两条互补链中，不配对两碱基之和的比值互为
5、倒数，乘积为1”。(4)双链DNA分子中，以b%，则%。考法1考查DNA分子的结构及特点1如图表示某DNA片段，有关该图的叙述正确的是()A相间排列，构成DNA分子的基本骨架B的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C既容易断裂又容易生成，所以DNA稳定性与之无关D该DNA片段有两种碱基配对方式，四种脱氧核苷酸DDNA分子的基本骨架为磷酸、脱氧核糖交替连接形成的，A错误；磷酸并不能与组成为胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；DNA稳定性与氢键有关，含有三个氢键的碱基对越多，DNA分子越稳定，C错误；该DNA片段有两种碱基配对方式，即A与T配对、C与G配对，四种脱氧核苷酸，D正确。2(2019吉林长春外国语学校质检)20
6、世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现的比值如表。结合所学知识，你认为能得出的结论是()DNA来源大肠杆菌小麦鼠马肝马胸腺马脾1.011.211.211.431.431.43A马的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些B小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C小麦DNA中AT的数量是鼠DNA中CG数量的1.21倍D同一生物不同组织的DNA碱基组成相同D分析表格中的信息可知，马的DNA中的比值大于大肠杆菌，由于A与T之间的氢键是两个，C与G之间的氢键是三个，因此马的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更不稳定，A错误；小麦和鼠的碱基含量相同，碱基排列顺序不相同，遗传信息不同，B错
7、误；此题无法计算小麦DNA中AT的数量与鼠DNA中CG数量的比值，C错误；同一生物是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，不同组织中DNA碱基组成相同，D正确。考法2考查基因的本质及与DNA和染色体的关系3(2018贵州思南中学期末)已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是()A在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%B在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25%C若该DNA分子含1 000个碱基对，则碱基之间的氢键数2 600个D该DNA分子中为B已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱
8、基总数的40%，则CG20%，AT50%20%30%，则60%，60%，其中一条链的T占该链碱基总数的40%，即40%，则20%，20%。由于40%，其中一条链的C占该链碱基总数的15%，即15%，则25%，25%，则45%，A错误，B正确；若该DNA分子含1 000个碱基对，则AT600，CG400，A、T之间的氢键为60021 200，C、G之间的氢键为40031 200，碱基之间的氢键数2 400个，C错误；该DNA分子中，D错误。4(2018潍坊期中)下列有关基因的叙述，正确的是()A真核细胞中的基因都以染色体为载体B唾液淀粉酶基因在人体所有细胞中都能表达C等位基因的根本区别是脱氧核苷
9、酸的排列顺序不同D基因是由碱基对随机排列成的DNA片段C真核细胞的细胞核基因以染色体为载体，细胞质基因不是以染色体为载体，A项错误；唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达，B项错误；等位基因是基因突变产生的，两者的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同，C项正确；基因是有遗传效应的DNA片段，其中的碱基对具有特定的排列顺序，D错误。5下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述，不正确的是()A每条染色体上都含有一个DNA分子或两个DNA分子，DNA分子上含有许多个基因B都能复制、分离和传递，且三者行为一致C三者都是生物细胞内的遗传物质D在生物的传宗接代过程中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为C每条
10、染色体上都含有一个DNA分子(未复制时)或两个DNA分子(复制后)。染色体是DNA的主要载体，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为(复制、分离、组合、传递)。染色体是遗传物质的主要载体，染色体在遗传中的作用是由DNA或基因决定的，因而不能说染色体是遗传物质。考点二| 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时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3过程4特点(1)复制方式为半保留复制。(2)边解旋边复制。5DNA分子精确复制的原因(1)DNA分子的双螺旋结构提供精确的模板。(2)碱基互补配对原则保证复制精确进行。6意义：使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信
11、息的连续性。7研究DNA复制的常用方法同位素示踪法和离心法，常用3H、15N标记，通过离心在试管中形成不同位置的DNA条带。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(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。()提示：新合成的DNA分子的两条链有一条链是新合成的。(2)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。()提示：DNA复制时边解旋边复制。(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。()提示：在DNA聚合酶的作用下，单个脱氧核苷酸连接到DNA单链片段上形成子链。(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。()(
12、5)在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制。()2思考回答(规范表述)如图为真核细胞DNA复制过程的模式图DNA聚合酶的作用机理是什么？提示：DNA聚合酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸通过形成磷酸二酯键，连接到已有的脱氧核苷酸单链上。1各类生物体中DNA分子复制的场所2“图解法”分析DNA分子复制中相关计算的规律DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：(1)将含15N的DNA分子放在含14N的培养基上培养，复制n次，则子代DNA共2n个(2)DNA分子复制过程中消耗的某种脱氧核苷酸数若亲代DNA分
13、子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m(2n1)。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n1。考法1考查DNA复制的过程和特点1(2019德州重点中学月考)真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化DDNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则CDNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。2在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中，3HdT可掺入正在
14、复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的DNA进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以做出的推测是()A复制起始区在高放射性区域BDNA复制为半保留复制CDNA复制从起始点向两个方向延伸DDNA复制方向为acC根据放射性自显影结果可知，中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3HdT)的培养基中进行复制的结果，A错误；两侧高放射性区域是将大肠杆菌转移到含高剂量3HdT的培养基中进行复制的结果，因此可判断DNA复制从起始点(中间)向两个方向延伸，C正确、D错误；该实验不能证明DNA复制为半保留复制，B错误。考法2考查DNA复制的相关计算3(2018泰安期中)下列关于DNA的相关计算中，正确的是()A具有1 000个碱基对的DNA，腺嘌呤有600个，则每一条链上都具有胞嘧啶200个B具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，复制n次后共需要2nm个胸腺嘧啶C具有m个胸腺嘧啶的DNA片段，第n次复制需要2n1m个胸腺嘧啶D无论是双链DNA还是单链DNA，AG所占的比例均是C根据碱基互补配对原则，具有1 000个碱基对的DNA，A
