届高考生物一轮复习第六单元遗传的分子基础第18讲DNA的结构复制及基因的本质学案文档格式.docx

1、（2）图中的碱基对5和6是GC、AT还是AU？你的判断理由是什么？_。（3）每个DNA片段中有几个游离的磷酸基团？ _。（4）图中a处为_键，用_酶可将其断裂，b处为_键，该键形成时需_酶参与，其断裂时需用_酶。提示（1）脱氧核糖胞嘧啶脱氧核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸（2）AT5与6间有2个氢键，应为AT对，而不是GC对，而且DNA分子中无“U”（3）2个（4）氢解旋磷酸二酯DNA聚合酶或DNA连接限制性核酸内切DNA分子的结构及特点1.（2017海南卷，24）DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（AT）/（GC）与（AC）/（GT）两个比值的叙述，正确的是（

2、）A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1解析在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因AT、GC，所以只要是双链DNA分子（AC）/（GT）都恒等于1，A错误，D正确；单链DNA中，两个比值也可能相同，C错误。答案DA.“噬菌体侵染细菌实验”证明DNA是主要的遗传物质B.一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2C.DNA的一

3、条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接D.DNA分子互补配对的两条链中碱基序列一定不同解析“噬菌体侵染细菌实验”只证明了DNA是遗传物质，A错误；一个含n个碱基的DNA分子，由于DNA中存在非编码区，故转录出的mRNA分子的碱基数量肯定小于n/2，B错误；DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接，C错误；DNA分子互补配对的两条链中，碱基序列肯定不同，D正确。（1）DNA分子的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：AT、CG、TA、GC。（2）DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3端的脱氧核糖连着一

4、个磷酸基团（环状DNA分子除外）。（3）双螺旋结构并不是固定不变的，复制和转录过程中会发生解旋。（4）在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量，后者恰恰反映了DNA分子的特异性。（5）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”。DNA分子结构相关计算【典例】 （2014山东理综，5）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（）慧眼识图获取信息答案C“归纳法”求解DNA分

5、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，则在其互补链中，而在整个DNA分子中1。（注：不同双链DNA分子中非互补碱基之和的比均为1，无特异性）【方法体验】（2017河南洛阳检测）如图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述不正确的是（）A.

6、DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构B.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架C.对应的碱基依次为A、G、C、TD.若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%解析DNA分子由反向平行的两条链组成，A正确；由一分子磷酸，一分子胞嘧啶和一分子脱氧核糖构成，但不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，脱氧核糖和磷酸交替排列，构成了DNA分子的基本骨架，B错误；根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对，C正确；若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，则该

7、DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，则互补链中G占该链碱基总数的24%，D正确。答案B考点二DNA分子的复制及基因的概念（5年13考）1.DNA分子的复制（1）概念、时间、场所（2）过程（3）特点过程：边解旋边复制方式：半保留复制（4）准确复制的原因和意义原因：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。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。巧记DNA分子的复制的“二、二、三、四”2.观察下面的基因关系图，完善相关内容DNA分子的复制

8、及相关计算（2016全国卷，2）某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是（）A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因而会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。1.DNA复制的类型：在真核生物中，DN

9、A复制一般是多起点复制。在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。如图所示为真核生物DNA的多起点、双向复制：图中显示多起点复制，但多起点并非同时进行，其意义在于提高复制速率。2.DNA分子复制中的相关计算DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：（1）DNA分子数子代DNA分子数2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个；不含亲代DNA链的子代DNA分子数（2n2）个。（2）脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2 n1条；亲代脱氧核苷酸链数2条；新合成的脱氧核苷酸链数（2n12）条。（3）消耗的脱氧核苷酸

10、数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m（2n1）个 ；第n次复制需该脱氧核苷酸数m（2n2n1）m2n1个。【即学即练】河北省承德高三期中）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子（其中有腺嘌呤60个），该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是（）A.含有15N的DNA分子只有两个B.含有14N的DNA分子占总数的C.4次复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸600个D.复制共产生了16个DNA分子解析该DNA分子是在含14N的培养基中复制的，新形成的子链均为14N，故16个DNA分子都含14N，比例为100%，B错误；含有10

11、0个碱基对200个碱基的DNA分子，其中有腺嘌呤60个，解得C40个，故4次复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸：（241）40600，C正确；1个DNA经过4次复制，共产生2416个DNA分子，D正确。基因的本质1.（2014海南卷，21）下列是某同学关于真核生物基因的叙述：携带遗传信息能转运氨基酸能与核糖体结合 能转录产生RNA每相邻三个碱基组成一个反密码子可能发生碱基对的增添、缺失、替换其中正确的是（）A. B. C. D.解析基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或

12、替换，即基因突变。2.（2018江苏南通模拟）下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述，错误的是（）A.染色体主要由蛋白质和DNA组成B.每条染色体上都有许多个DNA分子C.一个DNA分子上有多个基因D.基因是具有遗传效应的DNA片段解析染色体主要由DNA和蛋白质两种物质组成，A正确；每条染色体含有一个或2个DNA分子，B错误；基因是DNA上决定生物性状的小片段，一个DNA分子上有多个基因，C、D正确。（1）针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。（2）并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而

13、是由碱基序列将不同的基因分隔开的。 易错防范清零易错清零易错点1误认为DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶”点拨DNA分子一般为“双螺旋结构”，双链DNA中嘌呤等于嘧啶，但注意一条链中嘌呤不一定等于嘧啶，单链DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。易错点2误认为DNA复制“只发生于”细胞核中点拨细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。易错点3混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶点拨（1）DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接成“链”；（2）DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA

14、片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；（3）限制性内切酶：用于切断DNA双链中主链上的“3，5磷酸二酯键”；（4）DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。易错点4DNA结构与复制解题时的5个“注意”点拨（1）注意不要将DNA分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆，氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂（体外）；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。（2）注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。（3）注意碱基的单位是“对”还是“个”。（4）注意在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的D

15、NA分子都只有两个。（5）注意看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。纠错小练1.下列关于DNA分子结构的叙述正确的是（）A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连解析绝大多数DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链

16、之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对，C正确；DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连，D错误。2.（2017江西省高三联考）如图所示为DNA复制的较为详细的图解，据图分析，下列相关叙述，错误的是（）A.仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA复制不能顺利进行B.在DNA复制的过程中，可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象C.图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等D.复制完成后，前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同解析从图示信息可知，DNA复制需要拓扑异构酶、解旋酶、引物合成酶、聚合酶I和等多种酶的催化，A正确；在DNA复制过程中，RNA引物能与模板链互补形成杂交链，该杂交

17、链中可能含有碱基对AU，B正确；从图中信息可知，DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等，C正确；从图中信息可知，前导链和随后链都是新合成的子链，而两条子链上碱基是互补的，D错误。3.将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌（拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图、两种类型的DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是（）A.DNA第二次复制产生的子代DNA有、两种类型，比例为13B.DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因遵循基因分离定律C.复制n次需要胞嘧

18、啶的数目是（2n1） D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2（n1）2解析DNA分子具有半保留复制的特点，将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养，复制两次后，会形成4个DNA分子，、两种类型各2个，比例为11，A错误；真核生物在进行有性生殖时，核基因遵循基因的分离定律，原核生物大肠杆菌的基因在二分裂过程中，不遵循基因的分离定律，B错误；DNA共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则1个DNA分子含有胞嘧啶的数目是（m2a）/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n1）（m2a）/2，C错误；该大肠杆菌复制n次，共形成2n个DNA分子，放射

19、性脱氧核苷酸单链数为2（n1）2，D正确。课堂小结思维导图晨读必背1.DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。2.科学家运用同位素标记技术，采用假说一演绎法，证实了DNA以半保留方式复制。3.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。4.DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点，主要发生在细胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。5.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。6.基因是有遗传效应的DNA片段，其主要载体是染色体，线粒体和叶绿体中也存在基因。随堂真题&预测海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述

20、，正确的是（）A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D.生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定解析真核细胞的细胞核中，染色体复制之前，染色体数等于DNA数，复制后，染色体DNA12，如果再加上细胞质中的DNA，染色体始终小于DNA数目，A错误；有丝分裂的生物学意义就是有利于保持亲、子代细胞间遗传性状的稳定，B正确；细胞中的DNA中，只有具遗传效应的片段才是基因，DNA中还有很多非基因序列，C错误；生物体中，基因与性状之间并不是单纯的一对一关系，D错误。2.（经典高

21、考）某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（）解析DNA的复制方式为半保留复制，复制后不存在亲代的DNA分子（双链均为白色），排除A、B项；第二次复制后得到的4个DNA分子中，每个DNA分子各有1条链是第二次复制形成的（黑色），排除C项；进一步分析可知D项符合题意。3.（2019高考预测）下列关于DNA的叙述，正确的是（）A.染色体解螺旋形成染色质时，DNA分子的双链没有解旋B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基C.将15N标记的细菌置于含14N的培养基中繁殖两代后，子

22、代细菌DNA分子的两条链都是一条链含14N，另一条链含15ND.DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用解析染色体解螺旋形成染色质发生在有丝分裂的末期，DNA的解旋发生在DNA复制和转录过程中，A正确；在DNA分子中，除每条链顶端的脱氧核糖连接一个含氮碱基和一个磷酸外，其余每个脱氧核糖均连接一个含氮碱基和两个磷酸，B错误；15N标记的细菌的DNA分子两条链都含15N，由于DNA分子的复制是半保留复制，依据这一特点来分析，DNA复制时的原料含14N，子一代DNA分子全部是一条链是15N，一条链是14N；子一代继续培养，子二代DNA中一半DNA分子两条链都是14N，一半DNA分子是一条

23、链是15N，一条链是14N，C错误；DNA复制是边解旋边复制的过程，解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用，D错误。答案A4.（2019高考预测）研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列叙述正确的是（）A.rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂B.低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋C.DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点D.结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成解析因为rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶，能破坏氢键，DNA双链碱基之间互补配对原则是A与 T配对，C与G配对，即r

24、ep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键，A错误；高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误；DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制，C正确；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，D错误。教师独具1.下列与真核细胞内DNA分子复制有关的叙述正确的是（）A.复制过程中先全部解旋，再半保留复制B.复制过程主要发生在有丝分裂前期C.DNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接D.复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同解析DNA复制是边解旋边复制的，A错误；复制的时间是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；DNA连接酶催化两个DNA

25、片段之间的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，C错误；复制后两个子代DNA分子的碱基序列一般相同，但若发生基因突变，则形成的DNA分子碱基序列可能不同，D正确。2.假如检测某DNA分子得知碱基A的比例为x%，又知该DNA的一条链所含的碱基中y%是鸟嘌呤，以下推断正确的有（）A.DNA分子中碱基总数量为x/yB.DNA分子中碱基U的数目为x%C.另一条链中鸟嘌呤是（1x%y%）D.DNA分子中碱基C的比例为50%x%解析在DNA分子中A和T的数量是相等的，G和C的数量是相等的，A的比例是x%，只知道一条链中的G的比例，所以无法得出DNA分子的碱基总数，A错误；DNA分子中没有U，B错误；另一条链中鸟嘌呤应

26、是（12x%）/2y%，C错误；碱基C的比例应是（12x%）/2，即50%x%，D正确。 3.如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（15），请据图探讨相关问题：（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是_；_。（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有_（供选酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶）。（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则_（填“GC”或“AT”）碱基对的比例越高。（4）RNA病毒与DNA病毒相比更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：_。解析（1）DNA与RNA相比，主要区别

27、是DNA中的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T，而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖，特有的碱基是U。（2）图2中磷酸二酯键是由脱氧核糖核苷酸脱水缩合形成，该过程需要DNA聚合酶催化。（3）DNA分子中氢键越多，DNA分子越稳定，CG之间有3个氢键，AT之间有2个氢键。（4）RNA是单链结构，DNA分子是双链螺旋结构，其结构稳定性较强，而单链RNA更容易发生变异。答案（1）DNA中的五碳糖为脱氧核糖，RNA中的五碳糖为核糖DNA特有碱基为T，RNA特有的碱基为U（2）DNA聚合酶（3）GC（4）DNA双螺旋结构较稳定，RNA单链较不稳定湖南长沙期中，15）如图为核苷酸模式图，下列说法正确的是（）A

28、.组成DNA与RNA的核苷酸只有不同B.在人的口腔上皮细胞中，有1种，有5种C.RNA分子中，连接和的化学键的数目等于氢键的数目D.在含有5对核苷酸的DNA片段中，连接和的化学键有12个解析组成DNA与RNA的核苷酸，也不同，A错误；人口腔上皮细胞中既有DNA也有RNA，因此（碱基）有五种，磷酸一种，B正确；RNA分子一般为单链，一般没有氢键（tRNA含有氢键），C错误；5对核苷酸DNA片段，连接和的键，应该是18个，D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