【创新设计】2022年高三生物(人教版)一轮复习-基础课时案18-DNA的结构及基因的本质-考点探究

考点一DNA分子的结构及相关计算[典例引领]【典例1】如图是人体细胞中某DNA结构示意图。有关叙述正确的是()A．图中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷B．DNA复制时，图中“N”键首先全部断开C．DNA转录时，需要Taq酶、解旋酶等催化D．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化“M”键的形成解析图中X为磷酸基，A为腺嘌呤；DNA复制时，边解旋边复制；Taq酶用于PCR技术中，DNA转录时用的酶是RNA聚合酶；图中M键为磷酸二酯键，DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。答案D欲使磷酸二酯键断裂，可使用核酸水解酶或限制性内切酶；DNA解旋酶可使氢键断裂，PCR技术中可接受90℃以上高温使氢键断裂。【典例2】(2022·山东理综，5)某争辩小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，依据测定结果绘制了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()解析依据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中(A＋T)/(C＋G)的比值均为m，则每条链中(A＋T)/(C＋G)比值为m，由此可推断C正确、D错误；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每条链中的(A＋C)/(T＋G)不能确定，两条链中(A＋C)/(T＋G)的比值互为倒数，故A、B错误。答案C必需关注的DNA分子结构的5个关键点(1)DNA分子的特异性是由碱基对的排列挨次打算的而不是由配对方式打算的，配对方式只有两种A—T、C—G。(2)并不是全部的脱氧核糖都连两个磷酸基团，两条链各有一个3′端的脱氧核糖连一个磷酸基团。(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)每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基。(5)在DNA分子中，A与T分子数相等，G与C分子数相等，但A＋T的量不肯定等于G＋C的量，后者恰恰反映了DNA分子的特异性。[跟进题组]1．下列能正确表示DNA片段的示意图是()解析DNA通常为双链结构，由含有A、T、C、G四种碱基的脱氧核苷酸组成。A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键。DNA分子的两条链反向平行。答案D2．在一个双链DNA分子中，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()①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2③一条链中A＋T的数量为n④G的数量为m－A．①②③④B．②③④C．③④D．①②③解析每个脱氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，故①中的等量关系正确；对于②，因G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键，故氢键数为2n＋3×[(m－2n)/2]＝(3m－2n)/2；③因两条链中A＋T的总量为2n，故一条链中A＋T的数量应为n；④中计算G的数量有误，应为(m－2n)/2＝(m/2)－n答案D3．(2022·中山统考)如图表示某生物的DNA分子结构的片段，下列叙述正确的是()A．双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性B．DNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接C．若左链中的G发生突变，不肯定引起该生物性状的转变D．对于任意双链DNA而言，(A＋C)/(T＋G)＝K在每条链都成立解析由于DNA分子具有特定的脱氧核苷酸(或碱基)的排列挨次，因此DNA分子具有特异性；DNA的一条单链上相邻碱基之间靠“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接；若左链中的G发生突变，由于密码子具有简并性(或该链不是用于转录的模板链)等诸多缘由，因此不肯定会引起该生物性状的转变；对于任意双链的DNA而言，在其中一条链中(A＋C)/(T＋G)＝K，则在另一条链中(A＋C)/(T＋G)＝1/K。答案C熟记碱基互补配对的规律规律一：DNA双链中的A＝T，G＝C，两条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即：A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。规律二：非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数。如在一条链中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，则在互补链中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整个DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1。”规律三：互补碱基之和的比例在整个DNA分子中以及任何一条链中都相等。如在一条链中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，则在互补链及整个DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m。而且在由DNA双链中任一链转录来的RNA分子中该比例(T换为U)仍为m。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。规律四：在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系，设双链DNA中a链的碱基为A1、T1、C1、G1，b链的碱基为A2、T2、C2、G2，则A1＋T1＝A2＋T2＝RNA分子中(A＋U)＝(1/2)×DNA双链中的(A＋T)；G1＋C1＝G2＋C2＝RNA分子中(G＋C)＝(1/2)×DNA双链中的(G＋C)。特殊提示DNA分子中的其他数量关系(1)DNA分子中，脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数＝1∶1∶1∶1。(2)配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，C—G对占比例越大，DNA结构越稳定。(3)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中，可产生H2O分子数为(n－1)＋(n－1)＝2n－2。考点二基因的本质[典例引领]【典例1】下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A．基因肯定位于染色体上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挨次打算了基因的多样性和特异性D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA不肯定位于染色体上，因此基因不肯定位于染色体上，故A错误；多个基因位于同一条染色体上，基因在染色体上呈线性排列，故B正确；不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列挨次不同，基因具有多样性，而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列挨次是特定的，因此基因又具有特异性，故C正确；没有复制的每条染色体含有1个DNA分子，复制后的每条染色体含有2条染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，故D正确。答案A【典例2】(经典高考题)下列哪一项不是基因具有“遗传效应”的含义()A．能把握一种生物性状的表现B．能把握一种蛋白质的生物合成C．能在蛋白质合成中打算一个氨基酸的位置D．能转录一种信使RNA解析基因是有遗传效应的DNA片段，是指基因能把握或打算生物外观的某种性状，即通过转录形成mRNA，进而mRNA翻译成肯定的蛋白质，体现生物某一方面的生命活动(性状)。一个基因并不只是打算一个氨基酸的位置，一个氨基酸是由mRNA上的一个密码子直接打算的。答案C思维发散针对基因的本质下面两种描述中哪一个更严谨？为什么？①基因是“有遗传效应的DNA片段”②基因是“有遗传效应的核酸片段”提示第②种描述更严谨，由于在无DNA的生物中，其基因应为有遗传效应的“RNA”片段。1．不是全部DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分割开的。2．不同DNA分子间的“共性”与“共性”(1)A＝T、G＝C及“任意两个不互补的碱基之和”在不同双链DNA分子中恒等，无“种的特异性”，即全部双链DNA分子均相同，这是全部双链DNA分子的共性。(2)互补碱基所占的比例随DNA分子不同而具有“种的特异性”，这正是DNA分子多样性和特异性的缘由之一。[跟进题组]1．科学争辩发觉，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的试验小鼠与作为对比的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对比组小鼠变得格外肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的试验小鼠体重仍旧保持正常，说明()A．基因在DNA上B．基因在染色体上C．基因具有遗传效应D．DNA具有遗传效应解析正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因把握，从而得出基因能够把握性状，具有遗传效应。答案C2．如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是()A．R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质B．R、S、N、O