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1、第02讲DNA的结构、复制及基因的本质考点一DNA分子的结构1DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。2DNA双螺旋结构的形成3DNA的双螺旋结构(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这些链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：AT(两个氢键)、GC(三个氢键)。助学巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构4DNA分子结构特点(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：如每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性：如两条主链
2、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。诊断辨析(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)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。()(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()(4)DNA分子的X光衍射照片属于物理模型。()(5)DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架。()(6)DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。()(7)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。()(8)同一生物个体不同细胞中DNA分子的(AT)/(CG)的值不同。()(9)
3、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。()(10)DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因。()(11)生物的DNA都是双链环状。()提示并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链；原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为“双链环状”。热图解读解读两种DNA结构模型(1)图乙是图甲的简化形式，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。(2)图甲中两个相邻的碱基是怎样连接的？提示(1)(2)氢键；脱氧核糖磷酸脱氧核糖。考向一 DNA分子的结构1如图为DNA分子结构示意图，下列
4、有关该图的描述，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当DNA复制时，的形成需要连接酶DDNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息解析为磷酸，为脱氧核糖，为含氮碱基(胞嘧啶)，其中与交替连接，构成了DNA分子的基本骨架，A项错误；组成的实际上包含了上一个核苷酸的磷酸基团、下一个核苷酸的脱氧核糖和碱基，因此，并非一个完整的脱氧核苷酸，B项错误；当DNA复制时，的形成不需要连接酶，可由碱基互补配对直接形成，C项错误。答案D2下列能正确表示DNA片段的示意图是()解析DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两
5、个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案D考向二 有关DNA分子结构的相关计算3.某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A四种含氮碱基ATGC4477B若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m2n)，则G的个数为pC碱基排列方式共有4200种D含有4个游离的磷酸解析由题干可知该DNA分子的另一链上ATGC2143，所以整个DNA分子中，两条链上ATGC3377，A项错误；由B项所给信息，该DNA分子总的碱基数是，A和T的个数都是p，则G的个数为，B项正确；C、D项中碱基的排列方式应少于4100种，含有2个游离的磷酸。答案B4已
6、知某DNA分子中的一条单链中(AC)/(TG)m，则()A它的互补链中的这个比值也是mB以它为模板转录出的信使RNA上(AC)/(UG)1/mC该DNA分子中的(AC)/(TG)mD当m1时，这条单链中的ACTG解析根据碱基互补配对原则可知，在双链DNA分子中，AT，CG，因此这条单链的互补链中(AC)/(TG)1/m，整个双链DNA分子中(AC)/(TG)1，以它为模板转录出的信使RNA上(AC)/(UG)1/m，故A、C两项错误，B项正确；当m1时，只能说明ACTG，并不能说明这条单链上的4种碱基的数量相等，D项错误。答案B关于碱基互补配对的四大规律总结规律一：DNA双链中的AT，GC，两
7、条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即AGTCACTG。规律二：非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。如在一条链中a，则在互补链中，而在整个DNA分子中1。规律三：互补碱基之和的比例在整个DNA分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中m，则在互补链及整个DNA分子中m。规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系，设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1T1A2T2RNA分子中(AU)(1/2)DNA双链中的(AT)；G1C1G2C2RNA分子中(GC)(1/2)DN
8、A双链中的(GC)。注由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n1)(n1)2n2。 考点二基因的概念及DNA分子的复制1基因、DNA与染色体的关系观察下面的基因关系图，完善相关内容：2DNA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。(5)方式：半保留复制。(6)特点：边解旋边复制。(7)意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。助学巧记复制可简记为“1个主要场所(细胞核)，2种时期(有丝分裂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
9、、原料和能量)。”诊断辨析(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)DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。()(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链。()(4)DNA复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则。()(5)真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在细胞核中。()(6)DNA分子中每一个片段都是一个基因。()(7)非等位基因都位于非同源染色体上。()(8)真核细胞基因中核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息。()(9)基因只位于染色体上，所以染色体是基因的载体。()热图解读染色体上DNA分子的复制过程填空提示细
10、胞核解旋酶脱氧核苷酸碱基互补配对模板链双螺旋结构着丝点【真题考情】(2018浙江高考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是()A本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术Ba管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的Cb管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N14NDNAD实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的教材命题本题以必修2 P53知识为背景，考查DNA复制实验探究过程，体现了学科素养
11、中“实验探究及科学思维”的高考要求。 微解导思本活动中使用了14N 和15N，即采用了同位素示踪技术，3个离心管中的条带是经密度梯度离心产生的，A项正确。a管中只有重(中/重/轻)带，即15N15NDNA，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B项错误。b管中只有中(中/重/轻)带，即DNA都是15N14NDNA，C项正确。c管中具有1/2中带(15N14NDNA)，1/2轻带(14N14NDNA)，综合a、b、c三支管可推测，a管中为亲代DNA：15N15NDNA，b管中为在含14N的培养基上复制一代后的子代DNA：15N14NDNA，c管中为在含14N的培养基上复制两代
12、后的子代DNA：1/215N14NDNA、1/214N14NDNA，实验结果可说明DNA分子的复制是半保留复制，D项正确。答案B考向一 基因与染色体的关系1下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不一定位于染色体上，因此基因不一定位于染色体上，A项错误。答案A2(2019大连模拟)如图为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述，错误的是()A基因在染色体上呈线性排列Bl、w、f和m
13、为非等位基因C说明了各基因在染色体上的绝对位置D雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本解析基因位于染色体上，且呈线性排列，A项正确；等位基因是位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因，而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置，为非等位基因，B项正确；变异会导致基因的排列顺序发生改变，故基因在染色体上的位置不是绝对的，C项错误；雄性果蝇的X染色体来自母本，因此雄性X染色体上的基因来自雌性亲本，D项正确。答案C考向二 DNA复制中的相关计算3.(2019咸宁联考)一个含500个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中TA占40%。若将该DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是(
14、)A该DNA分子的另一条链中TA占60%B该DNA分子中含有A的数目为400个C该DNA分子第3次复制时需要消耗1 200个GD经3次复制后，子代DNA中含15N的单链占1/8解析该DNA分子的一条链中TA占40%，据碱基互补配对原则，另一条链中TA所占的比例也为40%，A项错误；一个含500个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中TA占40%，则整个DNA中TA也等于40%，又AT，即A占20%，故该DNA分子含有的A为500220%200(个)，B项错误；该DNA分子的C(5002200200)/2300(个)，第3次复制时，需要G3002311 200(个)，C项正确；经3次复制后，共有8个DNA，共16条链，其中2条是原DNA的，14条是新合成的含15N的链，占7/8，D项错误。答案C4某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是()A在第一次复制时，需要(mA)个B在第二次复制时，需要2(mA)个C在第n次复制时，需要2n1(mA)个D在n次复制过程中，总共需要2n(mA)个解
