版生物高考新素养总复习苏教版讲义第17讲+DNA的结构和复制和答案文档格式.docx

1、（1）细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板（2018海南卷，13D）（）（2）细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和（2017海南卷，23C）（）（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（2014全国卷，5C）（）（4）DNA的X光衍射实验证明了DNA是遗传物质（2013提示（1）（2）DNA分子除含基因片段外，还有许多无遗传效应的片段。（3）DNA一条链上磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键相连。（4）DNA的X光衍射图谱实验为DNA双螺旋结构模型建构提供了重要依据。2.教材拓展拾遗（1）（教材必修2 P67“回眸历史”）沃森和克里克在构建DNA模型的过程中利用

2、了他人的哪些经验和成果？提示英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱；美国生物化学家鲍森揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法；奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量这一碱基之间的数量关系。（2）（教材必修2 P74“课外探究”）如果获得DNA指纹图谱？该技术有哪些应用？提示应用DNA指纹技术，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图；由于每个人的DNA指纹图是独一无

3、二的，所以我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。因而此技术被广泛应用于刑侦领域、亲子鉴定、遗骸鉴定等。围绕DNA分子的结构及特点考查结构与功能观1.（2019广东惠州检测）如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是（）A.DNA复制时，解旋酶先将全部切割，再进行复制B.DNA分子中AT含量高时稳定性较高C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架D.a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对解析DNA复制时边解旋边复制，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此GC含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基

4、本骨架，C正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。答案C（1）DNA分子中A与T间可形成2个氢键，G与C间可形成3个氢键故GC对占比例越高的DNA分子其稳定性越高。（2）并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。（3）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2.（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3.（2019河北石家庄模拟）在一个双链DNA分子中，

5、碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是（）脱氧核苷酸数磷酸数碱基数m碱基之间的氢键数为（3m2n）/2一条链中AT的数量为nG的数量为mnA. B.C. D.解析每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数磷酸数碱基数m，正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，ATn，则CG（m2n）/2，所以碱基之间的氢键数为2n3（m2n）/2（3m/2）n，正确；双链DNA中，ATn，则根据碱基互补配对原则，一条链中AT的数量为n，正确；由中计算可知：G的数量（m2n）/

6、2，错误。答案D“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。此比值在不同DNA分子中具特异性。（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（或）a，则在其互补链中该比值为，而在整个DNA分子中该比值为1，此比值在不同双链DNA分子中无特异性（具共性）。考点二DNA分子的复制1.DNA分子的复制（1）过程归纳DNA复制之“二、二、三、四”（2）实验探究实验方法：同位素示踪法和离

7、心技术实验结果：实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系1.同源染色体上的DNA分子之间除哪项外均可能不同？请说明理由。碱基对的排列顺序磷酸二酯键的数目脱氧核苷酸的种类的比值提示同源染色体上的DNA分子可能是相同的，也可能是不同的，如X、Y染色体，所以构成DNA的脱氧核苷酸数目就可能不同，连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的数目也就可能不同，碱基对的排列顺序不同；DNA分子中AT、CG，但（AT）/（CG）在不同的DNA分子中可能不同，而构成所有DNA的脱氧核苷酸均只有4种。2.如图是人类某染色体DNA的片段，含有基因A、基因b和无遗传效应的片段M

8、。请思考：（1）基因A和b的本质区别是什么？（2）决定mRNA上终止密码子的碱基对是否位于M处？若M中插入若干个脱氧核苷酸对是否可引发基因突变？为什么？（3）A复制时b是否也复制？A转录时，b是否也转录？其转录的模板链一定相同吗？提示（1）不同基因的本质区别在于其脱氧核苷酸序列不同。（2）M为无遗传效应的非基因片段，故其无转录功能，当然不存在决定mRNA上终止密码的碱基对，M中即使插入若干脱氧核苷酸对也不会引发基因突变。（3）DNA分子复制为全程复制，故A复制时b也复制，但基因表达却为“选择性表达”，故A转录时，b未必转录，即使都转录，其模板链也未必相同。1.2016全国卷，29（3）将一个某

9、种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。答案一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA（相对分子质量为a）和15NDNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（和），用离心方法分离得到的结果如图所示

10、。下列对此实验的叙述正确的是（）A.代细菌DNA分子中两条链都是14NB.代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C.预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D.上述实验代代的结果能证明DNA复制方式为半保留复制解析代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A错误；代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部（4个）DNA分子的，B错误；由于1个含有14N的DNA分子的相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为；1个含有15N的DNA分子的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链

11、，只有2条是含15N的，14条是含14N的，因此总相对分子质量为214b7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为，C正确；实验代代的结果不能证明DNA复制方式为半保留复制，D错误。DNA分子复制中有关计算假设1个DNA分子复制n次（设该DNA分子中含某种脱氧核苷酸m个）点悟：“DNA复制”相关题目的4点“注意”（1）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。（2）注意碱基的单位是“对”还是“个”。（3）切记在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DNA分子都只有两个。（4）看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，

12、是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。澄清易混易错强化科学思维易错易混易错点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，但其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错将真核生物的“染色体”等同于“遗传物质”或错将“DNA”等同于“基因”点拨真核生物的遗传物质是“DNA”，遗传物质的结构和功能单位是“基因”它是DNA分子中“有遗传效应”的片段，每个DNA分子有许多这样的片段。染色体则是DNA的“主要载体”它主要由DNA和蛋白质组成（注：除染色体外，少数DNA还可存在于线粒体、叶绿体中）。其关系归纳如

13、下：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，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的一段子链；（2）DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA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4误认为DNA复制只能从头开始点拨如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。（1）图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；（2）图中显示DNA分子复制是边解

14、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。深度纠错1.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断（）A.此生物体内的核酸一定是DNAB.该生物一定不含DNA而只含RNAC.若此生物只含DNA，则一定是单链的D.若此生物含DNA，则一定是双链的解析因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。2.关于下面概念图的相关叙述，错误的是（）A.D有四种，E在H上呈线性排列B.E通过控制G的合成来控制性状C.所有E的总和

15、构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息D.E是具有遗传效应的F片段解析根据含氮碱基不同，D脱氧核苷酸分为四种，E基因在H染色体上呈线性排列，A正确；E基因通过控制G蛋白质的合成来控制性状，B正确；除E外，F中还有无遗传效应的片段，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，DNA上的非基因片段不包含遗传信息，C错误；E基因是具有遗传效应的DNA片段，D正确。3.真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是（）A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则

16、解析DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，C错误。随堂真题&预测1.（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

17、期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误。2.（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13B.有15N15N和14N14N两种，其比例为11C.有15N15N和14N14N两种，其比例为31D.有15N14N和14N14N两种，其比例为31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15

18、N，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31。3.（2017海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，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

19、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；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。答案B4.（2020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

20、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rep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。课后分层训练（时间：35分钟）山东潍坊模拟）下列关于DNA的叙述，正确的是（）A.DNA的基本骨架由C、H、O、N、P等元素组成B.连接磷酸与五碳糖的

21、化学键可在解旋酶的作用下断裂C.DNA的片段都有遗传效应，可控制生物的性状D.DNA的复制和转录都能在细胞质中进行解析DNA基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成，有C、H、O、P元素无N元素，A错误；连接磷酸与五碳糖的磷酸二酯键，应在限制性内切酶作用下断开，B错误；DNA分子中有有遗传效应的片段也有无遗传效应的片段。2.下列关于基因的叙述中，正确的是（）A.等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上B.萨顿采用“假说演绎法”提出基因在染色体上的假说C.果蝇的X染色体上不具备与Y染色体所对应的基因D.基因的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中解析等位基因通常位于一对同源染色体的相同位置上，位于一对

22、姐妹染色单体的相同位置上的通常是相同基因，A错误；萨顿使用“类比推理法”提出基因在染色体上的假说，摩尔根等人采用“假说演绎法”证明基因在染色体上，B错误；果蝇的X染色体与Y染色体存在同源区段，故X染色体上具备与Y染色体所对应的基因，C错误；基因是有遗传效应的DNA片段，其遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，D正确。3.研究人员将含14NDNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为（）A.4 h B.6 h C.8 h D.

23、12 h解析将含14NDNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA，DNA变性离心后，得到14NDNA占1/8，15NDNA占7/8，则子代DNA共8条，繁殖了3代，细胞周期为24/38（h），C正确。4.下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（）A.甲说：“物质组成和结构上没有错误”B.乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C.丙说：“有三处错误，其中核糖需改为脱氧核糖”D.丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图是正确的”解析图中的核糖应改为脱氧核糖；DNA分子中没有

24、U，应将U改为T；磷酸与磷酸之间无化学键，而且磷酸应连接在两个五碳糖之间。5.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是（）A.含有14N的DNA分子占100%B.复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23解析在含14N的培养基中连续复制4次，得到2416个DNA分子，32条链，其中含14N的DNA分子占100%，含15N的链有2条，占1/16，A正确，C错误；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸数为40，则复制过程中需消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数

25、为40（241）600（个），B错误；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是11，D错误。答案A6.某双链DNA分子有100个碱基对，其中有腺嘌呤35个，下列叙述正确的是（）A.该DNA分子蕴含的遗传信息种类最多有4100种B.该DNA分子在第4次复制时消耗520个胞嘧啶脱氧核苷酸C.每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基D.DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连解析该DNA分子蕴含的遗传信息种类少于4100种，A错误；该DNA分子含有100个碱基对，腺嘌呤有35个，则胸腺嘧啶有35个，胞嘧啶鸟嘌呤65个，与第3次复制相比，第4次复制后增加的DNA分子数是1688，所以第4次复制

26、时需要的胞嘧啶脱氧核苷酸为865520（个），B正确；DNA分子中多数的脱氧核糖与两个磷酸基团相连，C错误；DNA分子中，一条链上的相邻碱基由“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，D错误。7.生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为该种海蜇DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。这个材料说明：（）基因是DNA分子上的片段基因在染色体上基因控制特定的遗传性状基因控制性状的途径有两条 转基因技术可以定向地改造生物的遗传性状A. B.C. D.解析海蜇DNA分子上一段长度为5

27、170个碱基对的片段为绿色荧光蛋白基因，说明基因是DNA分子上的片段，正确；题干材料未涉及染色体，不能说明基因在染色体上，错误；绿色荧光蛋白基因控制发光，说明基因控制特定的遗传性状，正确；题中信息不能体现基因控制性状的途径，错误；转入了海蜇绿色荧光蛋白基因的转基因鼠也能发光，说明转基因技术可以定向改造生物的遗传性状，正确。8.如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答有关DNA分子的相关问题：（1）沃森和克里克构建了如图甲的DNA双螺旋结构模型，该模型用解释DNA分子的多样性。从主链上看，两条单链的方向，从碱基关系看，两条单链。（2）若已知DNA一条单链的碱基组成是

28、ATGCCAT，则与它互补的另一条链的碱基组成为；若DNA分子的2条链分别为m链和n链，若m链中的（AG）/（TC）0.8时，在n链中，这种比例是。（3）图乙的DNA复制过程中除了需要模板和酶外，还需要等条件；由图乙可知延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是。（4）DNA分子的为复制提供了精确的模板，通过保证了复制能够准确地进行。答案（1）碱基对排列顺序的多样性反向平行互补（2）TACGGTA1.25（3）原料、能量边解旋边复制（4）独特的双螺旋结构碱基互补配对原则9.（2019陕西教学质量检测）BrdU（5溴尿嘧啶）与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似，可与碱基A配对。当染色体上的DNA两条脱氧核苷酸链均含有BrdU时，经姬姆萨染料染色显浅色，其余均显深色。现有果蝇某体细胞1个，置于含BrdU的培养液中连续分裂2次，得到4个子细胞。若对这些细胞的染色体进行上述染色，则可能出现的现象是（）1个细胞染色体均为深色，3个细胞染色体均为浅色1个细胞染色体均为浅色，3个细胞染色体均为深色4个细胞染色体均为4条深色、4条浅色1个细胞染色体均为深色，1个细胞染色体均为浅色，2个细胞染色体4条深色、4条浅色A. B.