优化方案版高考生物大一轮复习 第六单元 遗传的物质基础 第20讲 DNA分子的结构 DNA的Word下载.docx

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解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋

条件

（1）模板：

亲代DNA的每一条链；

（2）原料：

4种游离的脱氧核苷酸；

（3）能量：

ATP释放的能量；

（4）酶：

解旋酶和DNA聚合酶

结果

1个DNA复制形成2个完全相同的DNA

特点

边解旋边复制，半保留复制

精确复制

（1）独特的双螺旋结构提供模板；

（2）碱基互补配对原则

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——有遗传效应的DNA片段

1．据图1写出基因与染色体的关系：

基因在染色体上呈线性排列。

2．将代表下列结构的字母填入图2中的相应横线上：

a．染色体、b.DNA、c.基因、d.脱氧核苷酸。

3．基因的实质：

具有遗传效应的DNA片段。

1．（必修2P49图3—11改编）下面对大肠杆菌DNA分子图示的分析，正确的是（　　）

A．图中2是核糖，属于五碳糖

B．图中的碱基对3和4可能是G—C，也可能是A—T

C．磷酸、五碳糖交替连接构成基本骨架

D．1、2、3构成了一个完整的核糖核苷酸分子

答案：

C

2．思维诊断

（1）判断下列有关DNA结构的叙述

①（2016·

重庆市统考T6D）每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝核糖数。

（×

）

②含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。

③（2014·

高考江苏卷T4C）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。

（√）

④（2014·

高考新课标全国卷ⅡT5C）双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。

⑤沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。

（2）判断下列有关DNA复制的叙述

南京师大附中期末T20B）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（2014·

高考新课标全国卷ⅡT5B）植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。

③DNA复制需要消耗能量。

④核酸生物大部分核酸在细胞核中合成。

⑤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。

⑥DNA复制就是基因表达的过程。

⑦DNA的复制有可能出现“差错”。

考点一　DNA分子的结构及相关计算[学生用书P145]

1．DNA分子结构的模式图解读

（1）磷酸基团：

每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个，分别位于DNA分子的两端。

（2）氢键

①碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使其断裂。

②A与T之间靠两个氢键连接，G与C之间靠三个氢键连接。

（3）DNA分子的特性

①稳定性

②多样性：

不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同，排列顺序多种多样。

n个碱基对构成的DNA分子中，排列顺序有4n种。

③特异性：

每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。

2．双链DNA分子中碱基的计算规律

（1）互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。

（2）任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝总碱基数×

50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝（A＋T＋C＋G）×

50%，

＝

＝1。

（3）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A1＋T1＝n%，因为A1＝T2，A2＝T1，则：

A1＋T1＝A2＋T2＝n%。

所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝

＝n%。

简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。

（4）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，互补链上

。

简记为：

“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1”。

（2016·

哈尔滨检测）如图为DNA分子结构示意图，请回答：

（1）①②③________（能或不能）构成胞嘧啶脱氧核苷酸，____中含有氮元素。

（2）在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基是通过____________________连接的，有____个游离的磷酸基团。

（3）含腺嘌呤17%的DNA比含胞嘧啶15%的DNA耐热性________。

（4）________相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，并且碱基对之间通过氢键相连，说明了DNA分子具有________。

[答案]　

（1）不能　③　

（2）脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖　1

（3）高　（4）①和②　稳定性

深入解读DNA分子结构图及变式

（1）由图1可解读以下信息

（2）图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。

解旋酶作用于③部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。

　　　　　　DNA分子结构及特点分析

1．（2016·

江苏淮安期中）以下是某同学制作的脱氧核苷酸对模型，其中正确的是（　　）

解析：

选D。

选项A中，从五碳糖和磷酸基团的形态和位置可判断，两条脱氧核苷酸链不是反向平行的，错误；

选项B中，A与T之间的氢键应该是两个而不是三个，错误；

选项C中，含氮碱基（C）应连接在五碳糖的1号位上（如图所示），且G与C之间有三个氢键，错误。

2．（2016·

山师大附中统考）同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是（　　）

A．碱基对的排列顺序

B．磷酸二酯键的数目

C．初步水解产物的种类

D．（A＋T）/（G＋C）的比值

选C。

同源染色体一条来自父方，一条来自母方，其来源不同，碱基序列存在差异，A项错误；

X、Y染色体为同源染色体，但其大小不同，磷酸二酯键的数目也不同，B项错误；

DNA分子都由腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成，C项正确；

不同DNA分子中（A＋T）/（C＋G）的比值不同，D项错误。

DNA的水解程度不同，产物会不同

DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧核苷酸。

　　　　　　DNA分子中的碱基计算

3．某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则有关该DNA分子的叙述，正确的是（　　）

A．含有4个游离的磷酸基

B．含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个

C．4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7

D．碱基排列方式共有4100种

本题考查DNA分子的结构，主要包括基本骨架、单双链之间的碱基关系、碱基排列方式的计算等。

每条单链各有一个游离的磷酸基，所以DNA分子应该有2个游离的磷酸基。

计算碱基数目时，需要注意所给碱基总数为个数还是对数。

该DNA分子中含有200个碱基对，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根据双链中A＋T所占比例＝单链中A＋T所占比例，则双链中A＋T占3/10，根据A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为200×

2×

（3/20）＝60。

双链中A和T分别占3/20，则C和G分别占7/20，故A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。

在碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n种，n为碱基对数，即共有4200种，而该DNA分子碱基比例已确定，故排列方式小于4200种。

4．（2016·

西安市期末）已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（　　）

A．34%和16%　　　　　　　　B．34%和18%

C．16%和34%D．32%和18%

选A。

设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A＋T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1＝66%－32%＝34%；

G1＝34%－18%＝16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。

DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤

解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行：

（1）搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。

（2）画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。

（3）根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

　　　　　　基因、DNA和染色体的关系

5．（改编题）如图是果蝇染色体上的长翅基因示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．长翅基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B．V基因是有遗传效应的DNA片段

C．长翅基因在细胞核内，不遵循遗传规律

D．基因片段中有5种碱基、8种核苷酸

选B。

V基因控制果蝇的长翅，所以是有遗传效应的DNA片段；

长翅基因位于染色体上，属于核基因，遵循遗传规律；

组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。

6．（2016·

曲师大附中期末）下列关于染色体、DNA、基因三者之间的关系的叙述，不正确的是（　　）

A．三者行为一致

B．三者都是生物细胞内的遗传物质

C．每条染色体上含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因

D．在生物的繁衍过程中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为

生物细胞内的遗传物质只能是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体。

易错点1　误认为染色体是基因的唯一载体

[点拨]　

（1）真核细胞的线粒体和叶绿体也是基因的载体。

（2）原核细胞无染色体，拟核中的DNA分子和质粒DNA均是裸露的。

易错点2　混淆基因、DNA与染色体的关系

[点拨]　

考点二　以半保留复制为基础，考查DNA复制的过程及相关计算

[学生用书P146]

1．生物体中DNA分子复制的场所

2．DNA复制的准确性

（1）一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。

原因是DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；

通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。

（2）在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。

3．DNA半保留复制的实验证明

4．DNA分子复制中相关计算的规律方法

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）子代DNA分子数：

2n个。

①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。

②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。

（2）子代DNA分子的总链数：

2n×

2＝2n＋1条。

①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。

做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。

②含14N的链数是（2n＋1－2）条。

（3）消耗的脱氧核苷酸数