高考一轮复习DNA分子结构、DNA复制,基因是有遗传效应片段

1、.DNA分子的结构一、 DNA分子的结构研究者: 1. 组成元素 2. 单位 其单位组成为3. 结构特点:1观察DNA分子结构模型，分析其空间结构空间结构分析分类主链内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋主链上对应碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(AT，GC)配对，碱基平面之间平行动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变巧记借图记忆“3”三种物质：、；“4”四种碱基对应四种脱氧核苷酸；“5”五种元素：含C、H、O；一定含P；一定含N。判一判1DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构()2DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的()

2、3两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对()4DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即AU，GC()解惑碱基A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。含氢键越多，结构越稳定，即含GC(或CG)碱基对的比例越大，结构越稳定。 (2)说出DNA三个结构特点的含义稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。2DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱

3、基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，n，则另一条链中n，n。规律5：若一条链中K，则另一条链中。易错警示有关水解产物、氢键及碱基计算的易错点(1)水解产物及氢键数目计算DNA水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n3n；若已知A有m个，则氢键数为3nm。(2)碱基计算不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。若已知A占双链的比例c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。1DNA结构中化学键的

4、形成与断裂(1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。2核酸种类的判断方法(1)DNA和RNA的判断：含有碱基T或脱氧核糖DNA含有碱基U或核糖RNA(2)单链DNA和双链DNA的判断：若：双链DNA 若：嘌呤嘧啶单链DNA(3)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。1如图为核苷酸链结构图，有关叙述不正确的是()A能构成

5、一个完整核苷酸的是图中的a和bB各核苷酸之间是通过化学键连接起来的CDNA连接酶可连接断裂的化学键D若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T答案A解析核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖、一分子的含氮碱基组成；DNA中有A、T、C、G四种碱基，RNA中有A、U、C、G四种碱基；核苷酸分子通过磷酸二酯键连接组成核苷酸链。 2下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作用于部位，限制性核酸内切酶

6、只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8答案B解析真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%(AT)60%，故该基因中(CG)/(AT)32该基因一条核苷酸链中(CG)/(AT)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/231/4。DNA分子复制 二、DNA分子的复制1概念：以亲代DNA为模板

7、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。3条件4过程：DNA两条母链形成子链新DNA分子。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了子代，保持了遗传信息的连续性。DNA复制方式的探究关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。根据下面实验过程，回答相关问题。(1)实验材料：大肠杆菌。(2)实验方法：放射性同位素标记法。(3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(4)实验过程(如图) 教材补充DNA分子复制中的相关计算 以一个为例标记，放在环境求复制次的结果（）子代DNA数量

8、为 DNA数量为 DNA数量为 只含DNA数量为 只含DNA数量为 (2)子代脱氧核苷酸链数 含脱氧核苷酸链数 含脱氧核苷酸链数 (3)某DNA分子中含某种碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a(2n1)；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1。(4)若以被同位素标记的DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记的DNA分子占2/2n，标记的DNA单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记原料，则复制n次后，标记的DNA分子占100%，标记的单链占11/2n。易错警示关于DNA复制的2个易错点(1)在做DNA分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA分子数”还

9、是“链数”。(2)在分析细胞分裂问题时，常以染色体或DNA分子为研究对象，而在分析DNA分子复制问题时，一定要从DNA分子两条单链的角度考虑，所以复制后的一条染色体上的两个DNA分子中都含有原来的单链。3如图为DNA复制的图解，请据图回答下列问题：(1)DNA复制发生在_。(2)过程称为_。(3)中的子链是_。(4)过程必须遵循_原则。(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有_的特点。(6)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次，则结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B含有14N

10、的DNA分子占7/8C复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D共产生16个DNA分子(7)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。该片段完成n次复制需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该片段完成第n次复制需要_个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。A(2n1)(Nm) B2n1(Nm)C2n1(N/2m) D2n(N/2m)(8)若用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和2

11、0C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后期40和10答案(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期(2)解旋(3)、(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)B(7)AB(8)A以上面第4题为例，利用图示法理解细胞分裂与DNA复制相结合的知识。这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。基因是有遗传效应的DNA片段三、基因具有遗传效应的DNA片段1据图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中的相应横线上：a.染色体、b.DNA、c.

12、基因、d.脱氧核苷酸。3基因的本质：具有遗传效应的DNA片段。判一判1构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等()2某DNA片段中有100个脱氧核苷酸，则可能的排列顺序为2100种()提示排列顺序应为4n，n指碱基对数，100个50对，即应为450种，其中“4”有特定含义，代表4种碱基，不能写成2100。3不同DNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同()解惑(1)基因是遗传的基本结构和功能单位，其主要载体是染色体。线粒体和叶绿体中也存在基因。(2)原核生物体内也存在基因，但不与蛋白质结合。题组一DNA分子的结构及相关计算1判断正误(1)双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数(2

13、010江苏，1D)()(2)DNA单链上相邻碱基以氢键连接(2009广东，24B)()(3)DNA单链上相邻碱基与磷酸基相连接(2009广东，24C)()(4)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的(2011海南，16B)()(5)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(2011海南，16C)()答案(1)(2)(3)(4)(5)2(2010上海卷，4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()AG的含量为30% BU的含量为30%C嘌呤含量为50% D嘧啶含量为40%答案C解析根据DNA双螺旋结构中AT、CG可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，

14、故C正确。其他碱基的含量分别为：TA30%，CG1(30%30%)/220%。题组二DNA复制及基因的本质3(2012山东卷，5)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变答案C解析根据题干信息可知，噬菌体的DNA含有5 000个碱基对，即为10 000个碱基，腺嘌呤(A)占全部碱基的2

15、0%，即AT2 000个，则GC3 000个。在噬菌体增殖的过程中，DNA进行半保留复制，100个子代噬菌体含有100个DNA，相当于新合成了99个DNA，至少需要的鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸数是993 000297 000，A项错误。噬菌体增殖的过程中需要自身的DNA作为模板，而原料和酶由细菌提供，B项错误。根据半保留复制方式的特点可知，在子代噬菌体的100个DNA中，同时含32P和31P的只有2个，只含31P的为98个，C项正确。DNA发生突变，其控制的性状不一定发生改变，如AA突变为Aa以及密码子的简并性等，D项错误。4(2010山东卷，7)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中

16、完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记答案B解析蚕豆的根尖细胞完成一个细胞周期后，根据DNA半保留复制的特点，形成的子细胞中染色体上的DNA都只有一条链具有放射性，另一条链不具有放射性，即每条染色体都具有放射性。当在不具有放射性标记的培养基中接着进行下一个细胞周期时，完成DNA复制后，有丝分裂前期以及中期每条染色体都含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA分子，这两个DNA分子一个具有放射性，一个没有放

17、射性，即细胞中每条染色体含有的两条染色单体(两个DNA分子)都是一条染色单体(一个DNA分子)被标记，另一条染色单体(另一个DNA分子)不被标记。题组三DNA复制的实验探究1下列关于人类探究遗传奥秘历程中所用的实验方法的叙述，错误的是()A孟德尔在以豌豆为实验材料研究遗传规律时，运用了统计学的方法B萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推理的方法C格里菲思进行肺炎双球菌转化实验时，运用了放射性同位素标记法D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答案C解析孟德尔在以豌豆为实验材料研究遗传规律时，运用了统计学的方法；萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推

18、理法；格里菲思进行肺炎双球菌转化实验时，用不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，并未运用放射性同位素标记法；沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的结构。2下列关于DNA分子结构的叙述中，错误的是()ADNA分子由四种脱氧核苷酸组成B每个DNA分子中，碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数C双链DNA分子中的一段，若含有30个胞嘧啶，就一定会同时含有30个鸟嘌呤DDNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸基和一个含氮碱基答案D解析DNA分子中除每条单链一端的脱氧核糖外，每个脱氧核糖连接两个磷酸基和一个含氮碱基。3下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团BDNA的

19、一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定DDNA分子两条链反向平行答案B解析DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。4经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总量的比例是y，以下推断正确的是()A与鸟嘌呤互补的碱基所占的比例是(1y)B该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是x/yC该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(12/y)D与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(12y)/y答案D解析由题意可知，G、C所占比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为(1/2y)，数量都为(x/y)2x/2(x/

20、2y)x。与鸟嘌呤互补的碱基所占比例是y。该DNA分子的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值是1。G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数目是3x2(x/2y)x(xx/y)。A、T与G不互补，其数目为x(12y)/y。5已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和 C分别占该链碱基总数的()A32.9%和17.l% B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%答案B解析由题中GC35.8%，可推出CG17.9%，AT32.1%；设它的互补链中，

21、T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y，则有1/2(X32.9%)32.1%,1/2(Y17.1%)17.9%，解得X31.3%，Y18.7%。6从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：(AT)/(GC)1，(AG)/(TC)1。据此结果，该样品()A确定是双链DNA B确定是单链DNAC无法确定单双链 D只存在于细胞核中答案C解析该核酸内含有“T”，说明该核酸是DNA，DNA主要存在于细胞核中，细胞质中也有少量DNA，如果该生物是病毒，则不存在细胞结构，故D错误；由所给等式能推导出AC、GT，单链和双链都有可能。8下列关于DNA复制的叙述，正确的是()ADN

22、A复制时，严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则BDNA复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板CDNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制D脱氧核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链答案B解析DNA复制时，严格遵循AT、CG的碱基互补配对原则；DNA是以两条脱氧核苷酸链作为模板进行复制的；DNA分子边解旋边复制；脱氧核苷酸必须在DNA聚合酶的作用下才能连接形成子链。9某DNA分子有2 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上AGTC1234，若该DNA分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是()A200个 B300个C400个 D800个答案C解析由一条单链上AGTC1234，计算得该单链上

23、1 000个碱基中含有A100个，T300个，整个DNA分子中T400个，复制1次需要A为400个。10用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A第一次 B第二次C第三次 D第四次答案C解析由染色体总条数为40条可知该细胞处于有丝分裂后期，若是第一次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第二次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第三次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应在0条到20条之间。12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