版高考生物浙江选考一轮复习讲义第15讲 DNA的分子结构与复制Word版含答案.docx

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版高考生物浙江选考一轮复习讲义第15讲DNA的分子结构与复制Word版含答案

第15讲　DNA的分子结构与复制

知识内容展示

核心素养对接

（1）核酸分子的组成

（2）DNA分子的结构和特点

（3）DNA分子的复制

（4）活动：

制作DNA双螺旋结构模型

（5）活动：

探究DNA的复制过程

生命观念

通过学习DNA分子的结构和功能，建立结构与功能观

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

社会探究

通过“制作DNA双螺旋结构模型”活动，培养实验设计及动手能力

考点一　DNA的分子结构和特点

1.（2017·浙江11月选考，20）某真核生物DNA片段的结构示意图如下。

下列叙述正确的是（　　）

A.①的形成需要DNA聚合酶催化

B.②表示腺嘌呤脱氧核苷酸

C.③的形成只能发生在细胞核

D.若α链中A＋T占48%，则DNA分子中G占26%

解析　①是氢键，其形成不需要DNA聚合酶催化，A错误；②是腺嘌呤，B错误；③是磷酸二酯键，只要是合成DNA或者合成RNA都会有③形成，所以形成的场所还可能是线粒体、叶绿体，C错误；若α链中A＋T＝48%，则互补链A＋T也为48%，因此DNA中A＋T＝48%，则G＋C＝52%，且G＝C，所以G占26%，D正确。

答案　D

2.（2016·浙江4月选考）下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型（表示脱氧核糖、Ｋ表示碱基、表示磷酸基团），其中正确的是（　　）

解析　每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖是戊糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误、D正确。

答案　D

本题组对应必修二教材P54DNA分子的结构和P56制作DNA双螺旋结构模型，主要考查DNA的组成、结构和碱基互补配对原则的计算等问题。

1.脱氧核苷酸的结构

2.图解DNA分子结构

3.活动：

制作DNA双螺旋结构模型

（1）用不同颜色的卡纸剪成长方形的碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，用另一种颜色的卡纸剪成五边形代表脱氧核糖。

（2）用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接成四种脱氧核苷酸，然后再连接成一条脱氧核苷酸长链，根据碱基互补配对原则，制作另一条脱氧核苷酸长链，并将两条长链之间配对的碱基两两连接。

（3）将两条链的末端分别用硬纸方块连接在一起，轻轻旋转即可得到一个DNA双螺旋结构模型。

■助学巧记

巧记DNA分子结构的“五·四·三·二·一”

1.DNA分子的特性

2.水解产物

（1）DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸。

（2）DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和碱基。

角度1　围绕核酸的分子组成和模型制作考查模型与建模的能力

1.在制作DNA双螺旋模型时，各“部件”之间需要连接。

如图所示连接中错误的是（　　）

解析　每个脱氧核糖连接一个磷酸和一个含氮碱基，A正确；下一个脱氧核苷酸的磷酸应该与上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖相连，B错误，C、D正确。

答案　B

2.（2018·绍兴市3月选考适应）在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，可采用不同形状的纸片分别代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基，用订书针作为连接物。

现要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA分子模型。

下列叙述错误的是（　　）

A.制作时要用到6种不同形状的纸片

B.制作时共用到90张纸片

C.制作时用到相同形状的纸片最多为30张

D.若该模型中有5个腺嘌呤，则需要68个订书针

答案　D

角度2　结合DNA分子的结构和特点考查结构与功能观

3.（2018·台州第一次统练）下图为某核苷酸链的局部结构图，下列叙述中正确的是（　　）

A.图中a或b能构成一个完整的核苷酸

B.各核苷酸之间是通过化学键①连接起来的

C.该链可能是组成T2噬菌体遗传物质的一部分

D.该核苷酸链中五碳糖上连接的磷酸可以是1个或2个

解析　图中a能构成一个完整的核苷酸，b不能，A错误；各核苷酸之间是通过磷酸二酯键③连接起来的，B错误；该核苷酸链为构成RNA的核糖核苷酸链，而T2噬菌体的遗传物质是DNA，所以该链不可能是组成T2噬菌体遗传物质的一部分，C错误；该核苷酸链中五碳糖上连接的磷酸可以是1个（处在核苷酸链的其中一端）或2个（除了处在核苷酸链的其中一端的核苷酸），D正确。

答案　D

4.如图表示DNA分子结构的片段，下列有关叙述正确的是（　　）

A.双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性

B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接

C.④结构的排列顺序代表了一定的遗传信息

D.⑤中的两个碱基通过两个氢键相连

解析　双螺旋结构使DNA分子具有较强的稳定性，A错误；DNA单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，B错误；DNA中脱氧核苷酸的排列顺序代表了一定的遗传信息，C正确；⑤中的两个碱基为鸟嘌呤和胞嘧啶，通过三个氢键相连，D错误。

答案　C

DNA分子结构特点的4个易错点

1.DNA分子中稳定不变的是磷酸、脱氧核糖交替排列的基本骨架，千变万化的是DNA分子中碱基对的排列顺序，遗传信息便储存在碱基对的排列顺序中。

2.DNA复制时，氢键断裂需要DNA解旋酶，但高温也可以使氢键断裂。

3.DNA两条链上的碱基通过氢键连接，而在DNA分子的一条链中相邻的碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。

4.在DNA分子中，不是一个脱氧核糖都连接两个磷酸，也不是一个磷酸都连接两个脱氧核糖，如DNA分子双链的两端。

角度3　围绕DNA分子中碱基含量的计算考查演绎推理的能力

5.（2018·温州第二次模拟）已知某双链DNA片段含有200个碱基对，其中A和T共有160个，则该片段中的一条链上C和G之和为（　　）

A.40个B.80个C.120个D.240个

解析　该片段中的一条链上C和G之和，实质是DNA中C或G的含量，由于双链DNA片段含有200个碱基对，其中A和T共有160个，则C和G共有240个，因此C或G的含量为120个，C正确。

答案　C

6.（2018·宁波市十校联考）在双链DNA分子中，A和T的分子数相等、G和C的分子数相等，这就是DNA中碱基含量的（　　）

A.碱基互补配对原则B.中心法则

C.卡伽夫法则D.规则双螺旋结构

解析　在双链DNA分子中，由于A与T配对，G与C配对，所以A和T的分子数相等、G和C的分子数相等，这就是DNA中碱基含量卡伽夫法则，故选C。

答案　C

“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A＋G＝T＋C。

（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。

（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，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。

考点二　遗传信息的传递

1.（2018·海南卷，15）现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（　　）

A.有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3

B.有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1

C.有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1

D.有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1

解析　大肠杆菌14N14N在含有15N的培养基中繁殖，其中子一代大肠杆菌的DNA分子共2个，均为1条链含14N、1条链含15N，子二代大肠杆菌的DNA分子共4个，其中2个DNA分子为1条链含14N、1条链含15N，另外2个DNA分子为2条链均含15N；再转到含有14N的培养基中繁殖一代，子三代大肠杆菌的DNA分子共8个，其中2个DNA分子为2条链均含14N，其余6个DNA分子为1条链含14N、1条链含15N，所以15N14N和14N14N两种分子的比例为3∶1。

答案　D

2.（2017·浙江4月选考，24）若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。

下列叙述正确的是（　　）

A.每条染色体中的两条染色单体均含3H

B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H

C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H

D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H

解析　第2次分裂中期时有一半DNA分子只有一条脱氧核苷酸链含3H，另一半DNA分子两条脱氧核苷酸链均含3H，故B、C、D均错。

答案　A

本题组对应必修二教材P61～P64遗传信息的传递，主要考查DNA的复制方式及特点。

1.DNA分子的复制

（1）概念、时间、场所

（2）过程

（3）特点

①过程：

边解旋边复制

②方式：

半保留复制

（4）准确复制的原因和意义

①原因：

DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则，保证了复制能准确进行。

②意义：

DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。

■助学巧记

巧记DNA分子的复制的“二、二、三、四”

2.活动：

探究DNA的复制过程

（1）实验方法：

同位素示踪法和离心技术。

（2）实验原理：

若DNA的两条链都用15N标记，那么DNA分子密度较大，离心后应该在试管的底部；若两条链中都含有14N，那么DNA分子密度小，离心后应该在试管的上部；若两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么DNA分子密度居中，离心后应该在试管的中部。

（3）实验过程

（4）实验分析

①实验预期

预期一：

若第二代DNA分子中15N—15N—DNA占1/2，14N—14N—DNA占1/2，而第三代DNA分子中15N—15N—DNA占1/4，14N—14N—DNA占3/4，说明DNA复制是全保留复制。

预期二：

若第二代DNA分子中全部是15N—14N—DNA，而第三代DNA分子中15N—14N—DNA占1/2，14N—14N—DNA占1/2，说明DNA复制是半保留复制。

②实验结论

实验结果和预期二的一致，说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。

如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，思考回答：

（1）图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但并非同时进行。

（2）图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的。

（3）真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。

（4）一个细胞周期中每个起点一般只起始1次，若为转录时解旋，则每个起点可起始多次。

角度1　结合DNA复制的过程考查模型与建模的能力

1.右图示DNA分子正常复制的片段，图中编号①～④表示DNA单链。

有关叙述错误的是（　　）

A.①和④的碱基序列相同

B.③和④的碱基序列互补

C.该过程可实现遗传信息的传递

D.该过程需要RNA聚合酶参与

解析　题图为DNA复制，需要DNA聚合酶、解旋酶等参与。

答案　D

2.（2018·浙江选考模拟）如图表示果蝇某条染色体的放大示意图，下列相关叙述正确的是（　　）

A.有丝分裂中期，果蝇细胞中含有①的数目是6

B.③为DNA，是所有生物的遗传信息的携带者

C.④的特定双螺旋结构构成了该分子的特异性

D.⑤是由脱氧核糖和磷酸的交替连接而成的

答案　D

角度2　结合探究DNA复制的方式考查科学探究的能力

3.（2018·稽阳联谊学校高三联考）下图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程，下列说