高三生物一轮复习 DNA的结构和复制导学案 新人教版

1、DNA的结构和复制导学案【重难点突破】重难点一 DNA分子的结构1化学组成DNA分子的基本组成单位为脱氧核苷酸，因碱基种类的不同，脱氧核苷酸共有4种。2空间结构规则的双螺旋结构（1）DNA分子由两条链组成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；（2）其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基对排列在内侧；（3）两链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且具有如下配对规律：腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对、鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。 3DNA结构特点主要表现在以下几方面：（1）DNA分子的多样性构成DNA的脱氧核苷酸虽只有四种，配对方式仅两种，但其数目却可以成千上万，最重要的是形成的碱基对的排列

2、顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。例如，某DNA分子有10个碱基对，那么4种碱基的排列顺序有410=1 048 576种。（2）DNA分子的特异性DNA分子上脱氧核苷酸排列顺序代表了遗传信息。特定的顺序决定了特定的遗传信息。这就是DNA分子的特异性。典题演示1（原创）某个DNA片段由500对碱基组成，AT占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（）A330 B660 C990 D1320解析：，而。该分子含有个。A+T=34%，A=T=17%，C=G=33%，DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为500233%（1+2）=

3、990。答案：C知识拓展 不同DNA分子结构的相对稳定性的比较DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，这种顺序稳定不变。碱基对之间有氢键相连。碱基与脱氧核糖之间也能形成氢键而使两条链发生螺旋状扭曲。DNA分子中氢键越多，打开碱基对所能量就越多。DNA分子的结构就越稳定。变式训练1 （2010江苏大联考）下图为DNA分子结构示意图，该图的描述正确是（）A和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸C当DNA复制时，DNA连接酶催化的形成DDNA分子中依次代表A、G、C、T解析：本题主要考查的是

4、DNA分子结构的相关知识。掌握DNA分子结构弄清各个符号的含义是本题的解题突破口。解析过程：分别代表磷酸、脱氧核糖、含氮碱基、氢键、A、G、C、T。磷酸和脱氧核糖交替排列，构成DNA分子基本骨架；不能构成同一个脱氧核苷酸。DNA连接酶催化的是磷酸二酯键，不是氢键。答案：D重难点二 碱基互补配对原则及应用碱基互补配对原则：在双链DNA分子中，两条链的碱基通过AT、GC的配对原则互补配对，因此双链DNA一条链中A的数目一定等于另一条链上T的数目，一条链中G的数目一定等于另一条链上C的数目，反之亦然。典题演示2 （2010苏、锡、常、镇二模）某双链DNA分子中，AT占全部碱基的40，在其中的一条链中

5、C占该链碱基的20，另一条链中C的含量为（）A20 B40 C50 D80解析：本题主要考查的是DNA分子结构中的碱基计算。依题意AT=40，可推知G+C=60%。又知一条链中C=20%，可推知另一条链中G=20%，因此C=60%-20%=40%。答案：B方法指导 DNA分子中碱基数量的规律(在双链DNA中)规律一 互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。规律二 两不互补的碱基和的比值相等，即1。规律三 任意两个不互补的碱基和占总碱基数的50，即嘌呤之和嘧啶之和总碱基数50，A+GT+CA+CT+G(A+T+C+G)50。规律四 两条链中碱基比值关系一条链中另一条链中DNA双链中A+T/G+CK

6、KKA+C/T+GK1/K1变式训练2 （2010苏、锡、常、镇三模）某DNA分子中，GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，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.l和32.9解析：本题主要考查的是DNA分子结构中的复杂碱基计算。由于DNA分子中（GC）之和在整体中的比例与两链及单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中GC35.8%，又因T与C各占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1(GCT)1(35.8%32.9%)31.3%，G35.8%17.1%1

7、8.7%。所以其互补链中T和C应与该链中A与G相等。答案：B重难点三 DNA分子的复制1概念：DNA分子的复制是指以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA分子的过程2场所：DNA复制的主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也进行DNA的复制。3时期：有丝分裂的间期和减数第一次次分裂的间期4复制的结构基础：规则的双螺旋结构提供精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证复制的准确进行5过程（1）解旋：在解旋酶的作用下，碱基对之间的氢键断裂，两条链解开合成子链（2）复制：在有关酶的催化作用下，在ATP的作用下，以解开的每一段母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对

8、原则合成互补子链，子代DNA分子形成：每条新链与其互补的模板链盘绕成双螺旋结构，一个亲代DNA分子形成两个完全一样的子代DNA分子6特点：一是边解旋边复制；二是半保留复制。7意义：通过DNA分子的复制把亲代的遗传信息传递给子代8DNA复制的准确性（1）一般情况下，DNA能准确地进行复制，其原因有二：一是因为DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；二是因为DNA具有碱基互补配对的能力，能够使复制准确无误地进行。（2）在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变。9.DNA分子半保留复制图解：典题演示3 （原创）下列关于DNA复制的叙述，正确的

9、是（ ）A在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 BDNA通过一次复制后产生四个DNA分子CDNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链解析：DNA通过一次复制后产生两个DNA分子，复制的特点是边解旋边复制，半保留复制。复制需要的酶为聚合酶。答案：A知识拓展: 半保留复制相关计算1DNA分子复制的特点是半保留复制，即一个DNA分子复制成的两个子代DNA分子中各有一条链是原来的母链，而另一条链是与母链互补的新链。2如果对亲代DNA分子用N15标记，然后在N15不含（与前面一字调换）的环境中让其复制：不管复制多少次，总有两个DNA分子含有N15，总有

10、两条链含有N15。DNA复制过程中需要相应的碱基，相关数量与原亲代DNA分子存在着一定关系：亲代DNA分子A有个，复制代后，DNA分子数为2个，则总共需要A、T碱基（21）个。世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中的DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸占全部链之比含15N分子含14N15N杂种分子含14N的分子含15N的链含14N的链01全部在下部12112全部在中部141/21/2241/2中部，1/2上部1/21/281/43/4381/4中部，3/4上部1/43/4161/87/8n2n2/2n中部，1-2/2n上部2/2

11、n1-2/2n2n+11/2n1-1/2n变式训练3 （2009年江苏高考卷）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（ ）A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析：本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。答案：A【问题思考】问

12、题1、DNA的结构是如何体现出其稳定性、多样性和特异性的？问题2、试一试用图解法表示减数分裂过程中，基因的复制与分配过程。【总结提升】细胞减数分裂与DNA半保留复制间关系图析：2011.1117生物高三试题一选择题（110题每题1分，1130题每题2分，共50分）1绿藻被认为是21世纪人类最理想的健康食品，螺旋藻(属蓝藻门)特有的藻蓝蛋白能提高淋巴细胞活性，增强人体免疫力。下列关于绿藻和螺旋藻的叙述不正确的是 A二者的遗传物质都是DNAB绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所都是核糖体C绿藻有核膜、核仁，而螺旋藻没有D绿藻和螺旋藻都能进行光合作用，这与它们含有叶绿体有关2关于生物体内水和无机盐的叙述，不

13、正确的是 （ ） A 体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B无机盐是ATP、RNA和磷脂的组成成分C生物体内无机盐的浓度的大小会影响细胞的吸水或失水D自由水与结合水的比值随细胞代谢的增强而减小3.下列有关实验显色结果的叙述，正确的是A常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色B显微镜观察，线粒体与健那绿发生作用呈现绿色 C水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀D常温条件下，核糖核苷酸与甲基绿作用呈现绿色4.下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是()A该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原BE步骤滴加的是清水CB步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置D实验前

14、后的处理形成了自身对照5.下列有关细胞衰老和凋亡的说法，正确的是()A. 健康成人体内每天有一定量的细胞凋亡B. 细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制C. 老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的D. 细胞膜上的糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移6下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度C孟德尔根据亲本中不同个体的表现型来判断亲本是否纯合D孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性7、下列有关孟德尔遗传规律的叙述中，不正确的是 A.遗传规律适用于细胞核内基因的遗传B遗传规律适用于

15、伴性遗传 C遗传规律发生在有性生殖过程中 D遗传规律发生在受精作用过程中8.下列叙述错误的是（ ）A.相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型B.杂种后代中显现不同性状的现象称性状分离C.表现型相同，基因型不一定相同D.等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因9下面是关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，其中不正确的是（ ） A蛋白质的功能可以影响性状 B蛋白质的结构可以直接影响性状 C基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 D生物体的性状完全由基因控制10、下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的表述的是（ ） A 体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的 B

16、基因在染色体上呈线性排列C 基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在形成配子和受精过程中，具有相对稳定的形态结构D 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此11将用3H标记的尿苷引入某绿色植物细胞内，然后设法获得各种结构，其中最可能表现有放射性的一组结构是()A细胞核、核仁和中心体 B细胞核、核糖体和高尔基体C细胞核、核糖体、线粒体和叶绿体 D细胞核、核糖体、内质网和液泡12下列关于细胞生命历程的说法正确的是 A细胞分裂都会出现纺锤体和遗传物质的复制 B衰老的细胞没有基因表达过程 C致癌病毒可通过将其基因组整合到人的基因组中，从而诱发细胞癌变 D细胞癌变是细胞高度分

17、化的结果13如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是（ ）A据图可确定为不耗能需载体蛋白的协助扩散B、两种方式的共同特点是顺浓度梯度运输物质C母乳中的免疫球蛋白可通过、两种方式被吸收D质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为14下列有关酶的实验设计思路正确的是A利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性C利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响15、某人做酶的相关实验时，在试管中依次加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2mL,2%的新鲜淀粉酶溶液2mL，放

18、入适宜温度的热水中，保温5min，然后加入质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液1mL，摇匀，再加入质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液4滴，摇匀，试管中液体的颜色是A、砖红色B、无色C、蓝色D、紫色16.下表分别是高中生物实验，在实验过程的相关处理中，正确的是 （ ）实 验 内 容相 关 处 理A生物组织中脂肪的检测可用龙胆紫代替苏丹染液B观察细胞减数分裂实验可用蝗虫的精巢做实验材料C绿叶中色素的提取和分离可用医用酒精代替丙酮D观察根尖分生组织细胞的有丝分裂可用蒜叶代替洋葱根尖17.为了检测“苏丹红”对人体细胞的毒害作用，研究人员以哺乳动物组织块为实验材料开展有关研究，得到下表结果。下

19、列相关叙述，不正确的是A该实验开始时先制备细胞悬液 B该实验还需设置一个空 白对照组C该实验控制的最适温度为25左右D实验结果表明较低浓度的苏丹红毒性较小18下列有关ATP的叙述中，正确的是（ ）A人体成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPBATP中的能量可以来源于光能、热能、化学能，也可以转化为光能、热能、化学能CATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的是不同物质D在缺氧的条件下，细胞质基质不能形成ATP 19呼吸熵（RQ放出的CO2量吸收的O2量）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。下图示酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系，以下叙述正确的是（ ）A

20、呼吸熵越大，细胞无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱Bb点有氧呼吸强度小于a C为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点Dc点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化20科学家提取植物叶绿体研究光合作用的过程中，将叶绿体膜打破，分别分离出基质与基粒进行实验。下列对不同实验结论的描述中，错误的是 A在有光照和二氧化碳的条件下，基质和基粒的混合液能产生葡萄糖 B在无二氧化碳的条件下，对基质与基粒的混合液给予光照，然后离心去掉基粒，为基质提供二氧化碳，基质中会有葡萄糖产生C光照条件下，为基粒提供二氧化碳和C3化合物，基粒中会有葡萄糖产生D黑暗条件下，为基质提供ATP、H和二氧化碳，基质中会有葡萄糖产生21.关于

21、下列四图的叙述中，不正确的是A.甲图中共有8种核苷酸 B.乙图所示的化合物中含糖类物质C.组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖 D.在人的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖22、将玉米的体细胞(2N=20)转入含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标记的染色体条数分别是A、中期20和20、后期40和20 B、中期20和10、后期40和20C、中期20和20、后期40和40 D、中期20和10、后期40和4023如图所示遗传系谱中有甲(基因为D、d)、乙(基因为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲，已知8只携带甲或乙一种致病基因。下列叙述不正确的是 (

22、 ) A甲病为常染色体上的隐性遗传病，乙病为红绿色盲 B7和8生一个两病兼发的男孩的概率为0 C图中6的基因型为DdXEXe D13个体乙病基因只来源于224.在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1111比例关系的是（ ）杂种产生配子类别的比例 杂种自交后代的性状分离比杂种测交后代的表现型比例 杂种自交后代的基因型比例杂种测交后代的基因型比例A. B. C. D.25.人类的每一条染色体上都有很多基因，若父母的1号染色体分别如图所示。不考虑染色体的交叉互换，据此不能得出的结论是（ ）基因控制的性状等位基因及其控制性状 红细胞形态E:椭圆形细胞 e:正常细胞Rh血型D:Rh阳性 d:Rh阴性产生

23、淀粉酶A:产生淀粉酶 a:不产生淀粉酶A他们的孩子可能出现椭圆形红细胞 B他们的孩子是Rh阳性的可能性是100C他们的孩子中有3/4能够产生淀粉酶D他们的孩子中出现既有椭圆形又能产生淀粉酶的可能为3/826.在F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，其比例为9：3：3：1。 与此无关的解释是 （ ）A F1产生4中比例相等的配子B 雌配子和雄配子的数量相等C F1的4种雌、雄配子随机结合D 必须有足量的F2个体27赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述正确的是 A32P集中在沉淀物中，上清液

24、中无放射性 B如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 C本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D本实验说明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质28.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是A在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基B基因一般是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因C一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子29下图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析不正确的是A酶为DNA解旋酶，作用于碱基对中的氢键使DNA

25、双链解开 B图中可体现出边解螺旋边复制及半保留复制的特点 C在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开D若该DNA分子中有1000个碱基对，其中A 200个，则图示过程共需C 300个30有关科学家实验的叙述中，错误的是A艾弗里和赫尔希等人的实验都能证明DNA是主要的遗传物质B艾弗里和赫尔希等人的实验最关键的设计思路是设法把DNA和蛋白质分开C孟德尔成功的原因包括正确的选用实验材料和应用统计方法分析实验结果等D克里克除了参与DNA分子的双螺旋结构模型的构建，还提出了“中心法则”二、非选择题（除注明外，每空分，共50分）31.（10分）下图左右为高等动、植物细胞亚显微结构图，根

26、据图回答： (1)进行细胞间信息交流的结构是 ，其基本骨架是。(2)在左、右两细胞中都存在，且含有遗传物质的细胞结构有_(填编号)，其中不符合孟德尔遗传定律的遗传物质存在于_(填编号)。(3)若左侧图所示细胞为消化腺细胞，将3H标记的亮氨酸注入该细胞，在该细胞的结构中3H出现的细胞器先后顺序依次是_ (用箭头和标号表示,2分) (4)右图所示细胞中与能量转换有关的细胞器是_(填编号)，与吸水有关的细胞器_(填编号)。用_法可分离各种细胞器，以研究其成分和功能；经研究发现不含膜结构的细胞器是_(填编号)。32.（10分）右图表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化。请据图回答： 图中

27、甲生理过程所发生的场所为 ，乙生理过程所发生的场所为 。 甲、乙生理过程中的H的作用分别是 、 。甲过程中C的产生发生在该过程的第 阶段，乙过程中B在 内被消耗。在有氧呼吸的第一阶段除产生了H、ATP外，还有 的生成，过程产生的A用于相邻细胞的过程，至少经过 层生物膜结构。下表是番茄生命活动中的一些数据，请根据这些数据绘制番茄对CO2吸收量随光照强度变化的曲线（2分）。生命活动状态光合速率与呼吸速率相等时光照强度（千勒克司）光合速率最大时的光照强度（千勒克司）光合速率最大时CO2吸收量（mg/100cm2叶小时）黑暗条件下CO2释放量（mg/100cm2叶小时）数据39 328 33（12分）

28、下图1表示某高等动物（基因型为EeFf）细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化；图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图像（字母E、e代表染色体上的基因）。图3表示细胞分裂过程中一个细胞中的染色体、染色单体和DNA分子的相对数目。请据图回答问题：cb数量（个） 图3a4n2nIIIIIIIV（1）图1中AB段的发生时期是 ，CD段形成的原因是_。（2）图2中细胞处于图1的BC段。丙细胞的名称是 。请仔细观察丙细胞染色体上的基因，分析产生这种情况的原因是基因突变或。（3）图2中甲细胞的基因型是_ ，甲细胞分裂的前一阶段的特点是_。 （4）图3中的a、b分别代表 、 。图3的III阶段对应于

29、图 2中的 细胞。（5）基因的分离定律和基因的自由组合定律发生在图2的 细胞，该时期的特点是_。34.（8分）下面两个图表示两个生理过程，请据图回答下列问题：密码子CGUUAUAUGACGGUGUCCCAG氨基酸精氨酸酪氨酸甲硫氨酸苏氨酸缬氨酸(起始)丝氨酸谷氨酰胺（1）甲图表示的生理过程所发生的主要场所是 。其中的表示 ，起 的作用（2）甲图中，若中A占26，U占28，那么，在相应的DNA片段中，A占 ， C占 。（3）根据题中的信息写出乙图中的氨基酸序列 （2分）。（4）根据题意，写出遗传信息的传递方向 。35（10分）生物的性状主要由基因控制，位于染色体上的基因在遗传时存在一定的规律，请根据题意回答下列问题：、小鼠体色由位于常染色体上两对基