《（通用版）2020版高考生物一轮复习 第六单元 第二讲 dna分子的结构、复制与基因的本质学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）2020版高考生物一轮复习 第六单元 第二讲 dna分子的结构、复制与基因的本质学案（含解析）（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DNA分子的结构、复制与基因的本质 知识体系定内容 核心素养定能力 生命 观念 通过掌握DNA分子的结构和功能，理解生命的延续和发展 科学 思维 通过DNA分子中的碱基数量和DNA复制的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力 科学 探究 通过DNA复制方式的探究，培养实验设计及结果分析的能力 考点一 DNA分子的结构和相关计算重难深化类 1DNA分子结构模型的建立者及DNA的组成 (1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。 (2)图解DNA分子结构 2DNA分子结构特点 (1)多样性：若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基对排列顺序。 (2)特异性：每个DNA分子都有其特定的碱基
2、对排列顺序。 (3)稳定性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基对配对方式不变等。 基础自测 1判断下列叙述的正误 (1)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的() (2)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数() (3)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() (4)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() (5)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的() (6)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() (7)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差() (8)磷酸与脱氧核糖交替
3、连接构成DNA链的基本骨架() (9)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献(2014江苏卷，T4D)() 2根据DNA分子结构图回答下列问题 (1)基本单位：脱氧核苷酸。 由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为111。 每个DNA片段中，含个游离的磷酸基团。 (2)水解产物：DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 (3)DNA分子中存在的化学键： 氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。 磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，用限制性核酸内切酶处理可切割，用DNA连接酶处理可连接。 (4)碱基对数与
4、氢键数的关系： 若碱基对数为n，则氢键数为2n3n。 若n个碱基对中，A有m个，则氢键数为3nm。 3学透教材、理清原因、规范答题用语专练 (1)DNA分子的多样性与其空间结构_(填“有关”或“无关”)，其多样性的原因是_ _。 (2)DNA分子的结构具有稳定性的原因是_ _。 答案：(1)无关 不同DNA分子中碱基排列顺序是千变万化的 (2)外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变，内侧碱基配对方式稳定不变 借助示意图辨析DNA分子的结构 典型图示 问题设计 (1)由图1可解读以下信息： (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
5、作用于部位。 对点落实 1(2019福州一模)如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。下列叙述正确的是( ) A图示DNA片段中有15个氢键 B沃森和克里克利用构建数学模型的方法，提出DNA的双螺旋结构 C只有在解旋酶的作用下图示双链才能解开 D在双链DNA分子中，每个磷酸基团连接1个脱氧核糖 解析：选A 图示的DNA片段共有6个碱基对，AT有3对、GC有3对，因AT之间含2个氢键，GC之间含3个氢键，所以该DNA片段共有15个氢键；沃森和克里克构建的是物理模型；要使DNA双链解开，不仅可以用DNA解旋酶，还可以用高温加热解旋；在双链DNA分子中，每条链中间的每个磷酸基团都分别连接2个脱氧核
6、糖，每条链两端的磷酸基团只连接1个脱氧核糖。 2用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是( ) 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 A最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B构建的双链DNA片段最多有10个氢键 CDNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D可构建45种不同碱基序列的DNA 解析：选B 由表中给定的碱基A为2个，C为2个，并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对；构建的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个，G与C间的氢键共有6个，即最多有10个氢键；DNA中位于一端的脱氧
7、核糖分子均与1分子磷酸相连，位于内部的脱氧核糖分子均与2分子磷酸相连；4个碱基对可构建44种不同碱基序列的DNA。 类题通法 “三看法”判断DNA分子结构的正误 “归纳法”求解DNA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分子中都相同，即若在一条链中m，在互补链及整个DNA分子中m，而且由任一条链转录来的mRNA分子中(AU)/(GC)仍为m。(注：不同DNA分子中m值可不同，显示特异性) (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一条链中a，则在其互补
8、链中1/a，而在整个DNA分子中1。(注：不同双链DNA分子中互补碱基之和的比均为1，无特异性) 对点落实 3(2014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、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( ) 解析：选C DNA分子中(AC)/(TG)应始终等于1；一条单链中(AC)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为倒数，一条单链中(AC)/(TG)0.5时，则互补链中(AC)/(TG)2；一条单链中(AT)/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及DNA分子中(AT)/(GC)都相等。 4已知
9、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% 解析：选B 配对的碱基之和的比例在任意一条链中与在整个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%、18.7%。 5(2019临沂模拟)某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC123
10、4，则该DNA分子( ) A四种含氮碱基ATGC4477 B若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为pm/2np C碱基排列方式共有4200种 D含有4个游离的磷酸基团 解析：选B 该DNA分子中ATGC3377；若该DNA分子中A为p个，其占全部碱基的n/m，则全部碱基数为pm/n，所以G的个数为2，即pm/2np；对于某种特定的DNA分子其碱基的排列方式是特定的，只有一种；一个DNA分子含有2个游离的磷酸基团。 类题通法 解答有关碱基计算题的“三步曲” 随着社会的发展，基因研究相关成果的应用越来越广泛，如DNA指纹、DNA分子杂交等建立在遗传物质多样性和特异性基础上
11、的应用，教材中也有资料对此进行了介绍。研究近年来高考命题发现，教材中的资料往往是命题的重要素材。这体现了关注教材基础知识和学以致用的命题思路。 对点落实 6DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，可用于亲子鉴定、侦察罪犯等方面，请思考并回答下列有关DNA指纹技术的问题。 (1)DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针是一种已知碱基顺序的DNA片段。请问用DNA探针检测基因所用的原理是_。 现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明：_。 (2)为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分子以被32P标记的脱氧核苷酸
12、为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的_。 (3)DNA指纹技术可应用于尸体的辨认工作中，煤矿瓦斯爆炸事故中尸体的辨认就可借助于DNA指纹技术。 如表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的某条染色体上同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断(不考虑基因突变)，A、B、C三组DNA中不是同一人的是_组。 A组 B组 C组 尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC 家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCA CGGTAAGACG 为什么从尸体与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完
13、全互补配对？_ _。 解析：(1)DNA探针检测基因依据的是碱基互补配对原则和DNA分子的特异性。每个人的DNA独一无二，说明DNA分子具有多样性；每个人又有特定的DNA序列，说明DNA分子具有特异性。(2)一个双链被31P标记的DNA分子，在复制过程中，只能提供2条含31P的单链，复制3次后，得到8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，其中只有2条单链含31P，所以含32P的单链占全部单链的(162)/167/8。(3)分析表格可知，A组尸体中的DNA碱基序列和家属提供的DNA碱基序列能完全进行互补配对，但B组与C组的不能完全配对，说明B、C组不是同一个人的。一个人的所有细胞都来自同一个受精卵的
14、有丝分裂，不考虑基因突变时，家属提供的死者生前物品上的DNA与死者尸体中的DNA相同，碱基可以完全互补配对。 答案：(1)碱基互补配对原则和DNA分子的特异性 DNA分子具有多样性和特异性 (2)7/8 (3)B、C 人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质(或DNA) 归纳拓展 DNA分子杂交技术和DNA指纹技术 两者原理和方法不同。DNA分子杂交技术是指用已知碱基序列的DNA的一条链为探针，与未知碱基序列的DNA单链或RNA单链进行碱基互补配对，从而判定未知DNA或RNA的碱基序列，可用于基因工程中目的基因导入和表达的检测等；人教版生物教材必修P58介绍了“DNA指纹技术”，DNA指纹技术首先要用合适的酶将待检测DNA切成许多片段，再用电泳等方法将这些片段按大小分开，经一系列步骤，最后得到DNA指纹图。除同卵双生外，每个人的DNA是独一无二的，每个人的DNA指纹图也不一样，因此可以用于人身份的确认。 考点二 DNA分子的复制及相关计算重难深化类 1DNA的复制 2染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 基础自测 1判断下列叙述的正误
