（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第23講 DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)案

《（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第23講 DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第23講 DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)案（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第23講　DNA分子的結(jié)構(gòu)　DNA的復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 　1．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)　2．DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)　3．基因的概念(Ⅱ) 　DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算 1．圖解DNA分子結(jié)構(gòu) 借圖記憶 “3”→三種物質(zhì)：○、、?。 “4”→四種堿基對應(yīng)四種脫氧核苷酸。 “5”→五種元素：含C、H、O；○一定含P；?一定含N。 2．DNA分子的特性 (1)穩(wěn)定性：磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。 (2)多樣性：堿基對多種多樣的排列順序，如n個堿基對組成的DNA分子，排列順序有4n種(其中n代表堿基對數(shù))。 (3)特

2、異性：每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。 1．(必修2 P49圖3－11改編)如圖對大腸桿菌DNA分子圖示的分析，正確的是(　　) A．圖中2是核糖，屬于五碳糖 B．圖中的堿基對3和4可能是G—C，也可能是A—T C．磷酸、五碳糖交替連接構(gòu)成基本骨架 D．1、2、3構(gòu)成了一個完整的核糖核苷酸分子 答案：C 2．(深入追問)(1)DNA分子中相鄰的兩個脫氧核苷酸之間通過什么化學(xué)鍵相連？ 提示：磷酸二酯鍵或氫鍵。 (2)甲、乙兩個DNA分子中，甲含A 40%、乙含G 20%，哪種DNA分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定？ 提示：乙。乙DNA分子中G—C堿基對的

3、數(shù)量比甲多。 1．通過解讀DNA結(jié)構(gòu)模型，深入理解DNA分子的結(jié)構(gòu) 上圖是DNA結(jié)構(gòu)模型的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，③是氫鍵。解旋酶作用于③部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。 2．雙鏈DNA分子中堿基的計算規(guī)律 (1)互補(bǔ)的兩個堿基數(shù)量相等，即A＝T，C＝G。 (2)任意兩個不互補(bǔ)的堿基數(shù)量之和占堿基總數(shù)的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝總堿基數(shù)×50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)×50%，＝＝1。 (3)在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。 設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%

4、，因為A1＝T2，A2＝T1，則：A1＋T1＝A2＋T2＝n%，所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝＝n%。 簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。 (4)雙鏈DNA分子中，非互補(bǔ)堿基之和所占比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。 設(shè)雙鏈DNA分子中，一條鏈上：＝m， 則：＝＝m，互補(bǔ)鏈上＝。 簡記為：“DNA兩互補(bǔ)鏈中，不配對兩堿基之和的比值乘積為1”。 【感知考題】 下列說法中正確的是(　　) A．在DNA分子模型的搭建實驗中，若僅用訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個含10對堿基(A有6個)的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個數(shù)為82個(2016·上海，

5、28) B．沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子(2015·江蘇，4D) C．雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(2014·全國Ⅱ，5C) D．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)(高考江蘇卷) [答案]　A (1)A選項構(gòu)建的模型中，胞嘧啶C占全部堿基總數(shù)的20%。 (2)A選項若不考慮A的數(shù)量，則構(gòu)建的模型可以搭建出410種不同的DNA分子。 高分點(diǎn)撥——類題通法 DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的解題步驟 (1)搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈

6、上堿基的比例。 (2)畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標(biāo)出已知和所求的堿基： (3)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則及其規(guī)律進(jìn)行計算。 【跟進(jìn)題組】 命題1　DNA分子結(jié)構(gòu)分析 1．(2017·江蘇淮安調(diào)研)如圖是某同學(xué)制作的脫氧核苷酸對模型，其中正確的是(　　) 解析：選D。選項A中，從五碳糖和磷酸基團(tuán)的形態(tài)和位置可判斷，兩條脫氧核苷酸鏈不是反向平行的，錯誤；選項B中，A與T之間的氫鍵應(yīng)該是兩個而不是三個，錯誤；選項C中，含氮堿基(C)應(yīng)連接在五碳糖的1號位上(如圖所示)，且G與C之間有三個氫鍵，錯誤。 2．(2017·山師大附中統(tǒng)考)同源染色體上的DNA分子之間最可能相同的

7、是(　　) A．堿基對的排列順序 B．磷酸二酯鍵的數(shù)目 C．初步水解產(chǎn)物的種類 D．(A＋T)/(G＋C)的比值 解析：選C。同源染色體一條來自父方，一條來自母方，其來源不同，堿基序列存在差異，A項錯誤；X、Y染色體為同源染色體，但其大小不同，磷酸二酯鍵的數(shù)目也不同，B項錯誤；DNA分子都由腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸組成，C項正確；不同DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值不同，D項錯誤。 DNA分子的水解程度不同，產(chǎn)物會不同 DNA分子徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基，初步水解產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸。 命題2　

8、DNA分子中的堿基計算 3．(高考山東卷改編)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是(　　) 解析：選C。A項，無論DNA分子的一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值為多少，整個DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1。B項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值與其互補(bǔ)鏈中的(A＋C)/(T＋G)的值互為倒數(shù)。C項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與整個DNA分子中(A

9、＋T)/ (G＋C)的值相等。D項，由于雙鏈DNA分子中A與T配對、G與C配對，故一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與其互補(bǔ)鏈中(A＋T)/(G＋C)的值相等。 4．(2017·連云港、徐州、淮安、宿遷四市模擬)某雙鏈DNA分子含有200個堿基對，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則有關(guān)該DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．含有4個游離的磷酸基 B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸30個 C．4種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有4100種 解析：選C。每條單鏈各有一個游離的磷酸基，所以DNA分子應(yīng)該有2個游離的磷酸基。計算堿基數(shù)目時，需要注意所給堿

10、基總數(shù)為個數(shù)還是對數(shù)。該DNA分子中含有200個堿基對，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，根據(jù)雙鏈中A＋T所占比例＝單鏈中A＋T所占比例，則雙鏈中A＋T占3/10，根據(jù)A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為200×2×(3/20)＝60。雙鏈中A和T分別占3/20，則C和G分別占7/20，故A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。在堿基比例不確定的情況下，堿基排列方式共有4n種，n為堿基對數(shù)，即共有4200種，而該DNA分子堿基比例已確定，故排列方式小于4200種。 　DNA復(fù)制的過程及相關(guān)計算(含基因的本質(zhì)) 1．DNA的復(fù)制 (1) (2)過程 概念 以親

11、代DNA為模板合成子代DNA的過程 時期 有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 過程 解旋→合成子鏈→子鏈延伸→親子鏈復(fù)旋 條件 ①模板：親代DNA的每一條鏈； ②原料：4種游離的脫氧核苷酸； ③能量：ATP釋放的能量； ④酶：解旋酶和DNA聚合酶 結(jié)果 1個DNA復(fù)制形成2個完全相同的DNA 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制 精確復(fù)制 ①獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供模板； ②堿基互補(bǔ)配對原則 意義 將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性 2．基因——有遺傳效應(yīng)的DNA片段 (1)據(jù)圖1寫出基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈線性排列。 (2

12、)將代表下列結(jié)構(gòu)的字母填入圖2中的相應(yīng)橫線上： a．染色體、b．DNA、c．基因、d．脫氧核苷酸。 (3)基因的實質(zhì)：具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 ) 1．(必修2 P53圖3—12改編)將一個用15N標(biāo)記的DNA放到14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，讓其連續(xù)復(fù)制三次，再將全部復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)進(jìn)行離心，如圖中分別代表復(fù)制1次、2次、3次后分層結(jié)果的是(　　) A．c、e、f B．a(chǎn)、e、b C．a(chǎn)、b、d D．c、d、f 解析：選A。由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，一個用15N標(biāo)記的DNA在含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制第一次后產(chǎn)生2個DNA分子，每個DNA分子的一條鏈含15N，一條

13、鏈含14N，密度中，對應(yīng)圖中的c；復(fù)制第二次后，共產(chǎn)生4個DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子為2個，密度中，只含14N的DNA分子為2個，密度小，對應(yīng)圖中的e；復(fù)制第三次后，共產(chǎn)生8個DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子為2個，密度中，只含14N的DNA分子為6個，密度小，對應(yīng)圖中的f。 2．(深入追問)(1)無絲分裂過程中有DNA分子的復(fù)制嗎？ 提示：有。三種增殖方式都存在DNA分子的復(fù)制。 (2)DNA片段都是基因嗎？都攜帶遺傳信息嗎？ 提示：DNA分子上的片段不都是基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，所以DNA片段不都攜帶遺傳信息。 突破1　生物體中DN

14、A分子復(fù)制的場所 (1)真核生物：細(xì)胞核(主要場所)、葉綠體、線粒體。 (2)原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)(如質(zhì)粒中DNA的復(fù)制)。 (3)DNA病毒：宿主細(xì)胞內(nèi)。 突破2　DNA復(fù)制與染色體復(fù)制 (1)DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制。 (2)①1條染色體含有2條染色單體，含有2個DNA分子。 ②每條染色單體含有1個DNA分子。 突破3　子代DNA隨姐妹染色單體分開的時間 (1)有絲分裂：后期。 (2)減數(shù)分裂：減數(shù)第二次分裂后期。 突破4　實驗證明DNA復(fù)制的特點(diǎn) 以上實驗證明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。 突破5　通過“圖解法”分析DNA復(fù)制過程中的數(shù)量關(guān)系

15、 DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，若將親代DNA分子復(fù)制n代，其結(jié)構(gòu)分析如圖： (1)子代DNA分子數(shù)為2n個 ①含有親代鏈的DNA分子數(shù)為2個。 ②不含親代鏈的DNA分子數(shù)為(2n－2)個。 ③含子代鏈的DNA分子數(shù)為2n個。 (2)子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n＋1條 ①親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為2條。 ②新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為(2n＋1－2)條。 (3)消耗脫氧核苷酸數(shù) ①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個。 ②第n次復(fù)制所需該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個。 (1)堿基數(shù)目：堿基的數(shù)目單位是“對”還是“個”。

16、(2)復(fù)制模板：在DNA復(fù)制過程中，無論復(fù)制了幾次，有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。 (3)關(guān)鍵詞語：看清是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞?！? 【感知考題】 (2016·高考全國卷甲，2)某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能解開。若在細(xì)胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙 B．隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C．該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期 D．可推測該物質(zhì)對癌細(xì)胞的增殖有抑制作用 [解析]　DNA分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都需要在DNA雙鏈解開后才能

17、進(jìn)行，A、B項正確；DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞周期中的間期，若DNA雙鏈不能解開，細(xì)胞周期將被阻斷在間期而不是中期，C項錯誤；癌細(xì)胞具有無限增殖的能力，該物質(zhì)能阻斷DNA分子的復(fù)制，故能抑制癌細(xì)胞的增殖，D項正確。 [答案]　C (1)將DNA分子兩條鏈之間的堿基對打開，可采用的方法有解旋酶、RNA聚合酶、高溫加熱等。 (2)DNA分子多起點(diǎn)雙向復(fù)制的生物學(xué)意義是能保證DNA分子復(fù)制在短時間內(nèi)完成。 高分點(diǎn)撥——類題通法 (1)DNA復(fù)制的類型 在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點(diǎn)復(fù)制。在原核生物中，DNA復(fù)制一般是一個起點(diǎn)。無論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙

18、向進(jìn)行的。如圖所示為真核生物DNA的多起點(diǎn)、雙向復(fù)制： (2)影響DNA復(fù)制的外界條件 【跟進(jìn)題組】 命題1　DNA分子復(fù)制過程及特點(diǎn)分析 1．(2017·山東德州重點(diǎn)中學(xué)月考)真核細(xì)胞中DNA復(fù)制如圖所示，下列表述錯誤的是(　　) A．多起點(diǎn)雙向復(fù)制能提高DNA復(fù)制的效率 B．每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代 C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化 D．DNA分子的準(zhǔn)確復(fù)制依賴于堿基互補(bǔ)配對原則 解析：選C。DNA復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，但氫鍵的形成不需要酶的催化，C錯誤。 2．H2O2能將鳥嘌呤(G)氧化損傷為8-oxo

19、dG，8-oxodG可與腺嘌呤(A)互補(bǔ)配對。若圖中所示DNA片段中有兩個鳥嘌呤發(fā)生上述氧化損傷后，再正常復(fù)制多次形成大量的子代DNA，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變 B．部分子代DNA中嘧啶堿基的比例可能會增加 C．子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)可能不發(fā)生改變 D．氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變 解析：選B。由題干信息可知，H2O2能將G氧化損傷為8-oxodG，8-oxodG與A互補(bǔ)配對，而圖示DNA片段中含有3個G，若發(fā)生氧化損傷的兩個G位于不同鏈，則形成的子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變，A正確；由于G氧化損傷為

20、8-oxodG后，能與A配對，所以正常復(fù)制多次形成的子代DNA中嘧啶堿基比例不變，B錯誤；由于密碼子的簡并性，突變后形成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能不變，C正確；氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變，D正確。 DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性 (1)一般情況下，DNA分子能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制。原因是DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供精確的模板；通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。 (2)在特殊情況下，在外界因素和生物內(nèi)部因素的作用下，可以造成堿基配對發(fā)生差錯，引發(fā)基因突變。 命題2　DNA分子復(fù)制過程中的相關(guān)計算 3．(2017·臨川一中質(zhì)檢)用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，

21、其中有胞嘧啶脫氧核苷酸60個，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．含有14N的DNA分子占7/8 C．復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子 解析：選B。DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，子代每個DNA的兩條鏈，一條來自母鏈，一條是新合成的子鏈。由題可知，該DNA分子中有腺嘌呤(A)40個，則復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸為40×(24－1)＝600(個)。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，可形成16個DNA分子，其中含有15N的DNA分子占1/8，含有14N的DNA分子占1

22、00%。 4．某DNA分子中含m對堿基，其中腺嘌呤有A個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述，錯誤的是(　　) A．在第一次復(fù)制時，需要(m－A)個 B．在第二次復(fù)制時，需要2(m－A)個 C．在第n次復(fù)制時，需要2n－1(m－A)個 D．在n次復(fù)制過程中，總共需要2n(m－A)個 解析：選D。解答本題時，首先把模板中胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目求出，即(2m－2A)/2＝(m－A)個，則復(fù)制一次，需要(m－A)(21－1)＝(m－A)個；復(fù)制兩次，共需要(m－A)(22－1)＝3(m－A)個，因此，第二次復(fù)制需要3(m－A)－(m－A)＝2(m－A)個；在n次

23、復(fù)制過程中，總共需要(m－A)(2n－1)個，則第n次復(fù)制需要(m－A)(2n－1)－(m－A)(2n－1－1)＝2n－1(m－A)個。 巧借模式圖解答與DNA復(fù)制有關(guān)的問題 學(xué)會畫DNA分子半保留復(fù)制圖解有助于理解DNA復(fù)制的相關(guān)計算規(guī)律，如圖所示： 命題3　基因、DNA和染色體的關(guān)系 5．(2017·大連二十四中高三測試)如圖為果蠅X染色體的部分基因圖，下列對此X染色體的敘述，錯誤的是(　　) A．基因在染色體上呈線性排列 B．l、w、f和m為非等位基因 C．說明了各基因在染色體上的絕對位置 D．雄性X染色體上的基因來自其雌性親本 解析：選C?；蛭挥谌旧?/p>

24、體上，且呈線性排列，A正確；等位基因是位于同源染色體上同一位置控制相對性狀的基因，而l、w、f和m在同一條染色體的不同位置，為非等位基因，B正確；變異會導(dǎo)致基因的排列順序發(fā)生改變，故基因在染色體上的位置不是絕對的，C錯誤；雄性果蠅的X染色體來自母本，因此雄性X染色體上的基因來自其雌性親本，D正確。 6．下面關(guān)于基因的理解正確的一項是(　　) A．控制細(xì)菌性狀的基因位于擬核和線粒體中的DNA上(2015·全國Ⅰ，1D) B．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈( 2015·重慶，5D) C．真核生物基因具有以下特點(diǎn)：①攜帶遺傳信息；②能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸；③能與核糖體結(jié)合；④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA

25、； ⑤可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換(2014·海南，21改編) D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成(高考全國卷Ⅰ)　 答案：D 易錯點(diǎn)1　誤認(rèn)為染色體是基因的唯一載體 [點(diǎn)撥]　(1)真核細(xì)胞的線粒體和葉綠體也是基因的載體。 (2)原核細(xì)胞無染色體，擬核中的DNA分子和質(zhì)粒DNA均是裸露的。 易錯點(diǎn)2　混淆基因、DNA與染色體的關(guān)系 [點(diǎn)撥]　 [核心體系構(gòu)建] [填空]?、俜€(wěn)定性?、谔禺愋浴、刍颉、苓吔庑厪?fù)制、半保留復(fù)制?、萁庑铣勺渔湣纬勺哟鶧NA ⑥兩條反向平行長鏈　⑦磷酸、脫氧核糖交替連接?、鄩A基互補(bǔ)配對形成堿基對 [規(guī)范答題必備

26、] 1．DNA的“五、四、三、二、一”記憶法 五：五種元素——C、H、O、N、P。 四：四種堿基對應(yīng)四種脫氧核苷酸。 三：三種物質(zhì)——磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。 二：兩條脫氧核苷酸長鏈(堿基對有A與T、G與C兩種配對方式)。 一：一種空間結(jié)構(gòu)——規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 2．DNA復(fù)制的兩個必記知識點(diǎn) (1)DNA復(fù)制特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制。 (2)復(fù)制的“四要素” ①模板：DNA分子的兩條鏈。 ②原料：游離的四種脫氧核苷酸。 ③酶：解旋酶和DNA聚合酶。 ④能量：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP。 3．基因的兩個記憶知識點(diǎn) (1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 (2)染

27、色體是基因的主要載體，線粒體和葉綠體中也存在基因。 課時作業(yè) 1．(2017·湖北武漢部分學(xué)校聯(lián)考)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A．DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu) B．DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基 C．DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對 D．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連 解析：選C。DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A錯誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核

28、糖相連，D錯誤。 2．(2017·西安調(diào)研)已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A．34%和16%　　　　　　 B．34%和18% C．16%和34% D．32%和18% 解析：選A。設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則A＋T占66%，又因為雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)配對的兩種堿基之和占整個DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因為T1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)

29、的32%和18%，則A1＝66%－32%＝34%；G1＝34%－18%＝16%，根據(jù)DNA分子的堿基互補(bǔ)配對關(guān)系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。 3．(2017·石家莊模擬)如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點(diǎn)同時開始的 B．圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C．真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D．真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制效率 解析：選A。由圖可看出，此段DNA分子有三個復(fù)制起點(diǎn)，但多個復(fù)制起點(diǎn)并不一定是同時開始的；由圖中的箭頭方向可知，DNA分子是雙向復(fù)制的；半保留復(fù)

30、制的模式可以保持前后代的遺傳穩(wěn)定性，多起點(diǎn)復(fù)制可以大大提高復(fù)制效率；DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等催化。 4．(2017·山東省實驗中學(xué)月考)20世紀(jì)50年代初，查哥夫?qū)Χ喾N生物DNA做了堿基定量分析，發(fā)現(xiàn)(A＋T)/(C＋G)的比值如表。結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為能得出的結(jié)論是(　　) DNA來源 大腸 桿菌 小麥 鼠 豬肝 豬胸腺 豬脾 (A＋T)/ (C＋G) 1．01 1．21 1．21 1．43 1．43 1．43 A．豬的DNA結(jié)構(gòu)比大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定一些 B．小麥和鼠的DNA所攜帶的遺傳信息相同 C．小麥DNA中(A＋

31、T)的數(shù)量是鼠DNA中(C＋G)數(shù)量的1．21倍 D．同一生物不同組織的DNA堿基組成相同 解析：選D。大腸桿菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于豬的，說明大腸桿菌DNA所含C—G堿基對的比例較高，而C—G堿基對含三個氫鍵，因此大腸桿菌的DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于豬的，故A項錯；雖然小麥和鼠的(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的堿基序列與數(shù)目相同，故B、C項錯；同一生物的不同組織所含DNA的堿基序列是相同的，因此DNA堿基組成也相同，故D項對。 5．某噬菌體的DNA為單鏈DNA，四種堿基的比率是A—0．28、G—0．32、T—0．24、C—0．16。當(dāng)它感染宿主細(xì)胞時，能形成

32、雜合型雙鏈DNA分子，則雜合型雙鏈DNA分子中A、G、C、T的比率依次是(　　) A．0．24　0．16　0．32　0．28 B．0．26　0．24　0．24　0．26 C．0．28　0．32　0．24　0．16 D．0．24　0．26　0．26　0．24 解析：選B。雙鏈DNA分子中A＝T，G＝C，因此排除A、C項；單鏈中的堿基A、T分別與互補(bǔ)鏈中的堿基T、A對應(yīng)，因此可計算出雙鏈DNA分子中A＝T，占0．26，C＝G，占0．24。 6．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)

33、物是(　　) 解析：選D。DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制后不存在親代的DNA分子(雙鏈均為白色)，排除A、B項；第二次復(fù)制后得到的4個DNA分子中，每個DNA分子各有1條鏈?zhǔn)堑诙螐?fù)制形成的(黑色)，排除C項；進(jìn)一步分析可知D項符合題意。 7．已知一條完全被15N標(biāo)記的DNA分子在只含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次后，僅含14N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為7∶1，則n是(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 解析：選C。該DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后得到的DNA分子數(shù)為2n個，其中有2個DNA分子中各有一條鏈有15N標(biāo)記，故僅含14N的DNA分子總數(shù)與含15N

34、的DNA分子總數(shù)之比為(2n－2)∶2＝7∶1，解得n＝4。 8．在DNA分子復(fù)制的過程中(　　) A．雙鏈解開時需要解旋酶催化而不需要消耗能量 B．獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板 C．雙鏈全部解開后在DNA聚合酶催化下合成子鏈 D．同一條核苷酸鏈上的堿基通過氫鍵形成堿基對 解析：選B。DNA雙鏈解開時需要解旋酶催化也需要消耗能量，A錯誤；獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋后，按照堿基互補(bǔ)配對原則為復(fù)制提供精確的模板，B正確；DNA復(fù)制是邊解旋邊復(fù)制，C錯誤；兩條核苷酸鏈上的堿基通過氫鍵形成堿基對，同一條核苷酸鏈上的堿基不能通過氫鍵形成堿基對，D錯誤。 9．關(guān)于如圖所示DNA分子的敘述，

35、正確的是(　　) A．限制酶作用于①部位，DNA連接酶作用于③部位 B．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A＋T)/(G＋C)的比例上 C．若該DNA分子中A為p個，占全部堿基的n/m(m＞2n)，則G的個數(shù)為(pm/2n)－p D．把該DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代，子代中含15N的DNA分子占3/4 解析：選C。限制酶和DNA連接酶都作用于①或②部位；該DNA的特異性不表現(xiàn)在堿基種類上，而是表現(xiàn)在堿基的排列順序上；DNA分子中A＋G＝T＋C＝50%，如果DNA中含有p個A，占全部堿基的n/m，則DNA分子的堿基總數(shù)為pm/n，所以G的個數(shù)為(pm/2n)－p；把該D

36、NA放在含15N的培養(yǎng)基中復(fù)制兩代，子代DNA都含有15N。 10．若N個雙鏈DNA分子在第i輪復(fù)制結(jié)束后，某一復(fù)制產(chǎn)物分子一條鏈上的某個C突變?yōu)門，這樣在隨后的各輪復(fù)制結(jié)束時，突變位點(diǎn)為AT堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例始終為(　　) A． B． C． D． 解析：選C。N個DNA分子第i輪復(fù)制結(jié)束后，得到的DNA分子數(shù)為N×2i，在此基礎(chǔ)上復(fù)制一次得到的DNA分子的總數(shù)為N×2i＋1，其中以變異的DNA分子為模板復(fù)制一次，得到一個突變位點(diǎn)為AT堿基對的DNA分子和一個正常的DNA分子，由此可推知突變位點(diǎn)為AT堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例為1/(

37、N×2i＋1)，若再復(fù)制一次，得到的變異的DNA分子數(shù)為2，總DNA分子數(shù)為N×2i＋2，則比例為2/(N×2i＋2)＝1/(N×2i＋1)。 11．據(jù)圖回答下列問題： (1)該圖表示的生理過程是________，該過程主要發(fā)生在細(xì)胞的________部位。 (2)圖中的1、2、3、4、5分別是________、________、________、________、________。 (3)假如經(jīng)過科學(xué)家的測定，A鏈上的一段(M)中的A∶T∶C∶G為2∶1∶1∶3，能不能說明該科學(xué)家的測定是錯誤的？________，原因是 ____________________________

38、____________________________________________ __________________。 (4)如果(3)中以A鏈的M為模板，復(fù)制出的B鏈堿基比例應(yīng)該是 ________________________________________________________________________。 解析：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與T、C與G配對，所以DNA分子中A＝T，G＝C。DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，即以DNA的兩條母鏈為模板，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則形成的DNA子鏈必定與DNA中的一條母鏈完全相同，

39、新形成的兩個DNA分子與親代DNA分子完全相同。 答案：(1)DNA復(fù)制　細(xì)胞核 (2)A　T　C　C　T (3)不能　在單鏈中不一定A＝T、G＝C (4)T∶A∶G∶C＝2∶1∶1∶3 12．如圖所示圖甲中DNA分子有a和d兩條鏈，將圖甲中某一片段放大后如圖乙所示，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題： (1)從圖甲可看出DNA復(fù)制的方式是 ________________________________________________________________________ __________________。 (2)圖甲中，A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶，其

40、中B能將單個的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈，從而形成子鏈，則A是________酶，B是________________酶。 (3)圖甲過程在綠色植物根尖細(xì)胞中進(jìn)行的場所有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖乙中，7是 ___________________________________________________

41、_____________________。 DNA分子的基本骨架由________________交替連接而成，DNA分子兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對，并且遵循________________原則。 解析：(1)DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，即子代DNA保留了母鏈的一條。(2)A酶是解旋酶，破壞了DNA分子兩條鏈中的氫鍵，使DNA分子解開螺旋；B酶催化DNA子鏈的合成，為DNA聚合酶。(3)圖甲為DNA復(fù)制，發(fā)生在根尖細(xì)胞的細(xì)胞核、線粒體中。(4)圖乙中4為胸腺嘧啶，5為脫氧核糖，6為磷酸，三者構(gòu)成的7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 答案：(1)半保留復(fù)制　(2)解旋　DNA

42、聚合　(3)細(xì)胞核、線粒體　(4)胸腺嘧啶脫氧核苷酸　脫氧核糖和磷酸　氫鍵　堿基互補(bǔ)配對 13．具有x個堿基對的一個雙鏈DNA分子片段，含有y個嘧啶。下列敘述正確的是(　　) A．該分子片段即為一個基因 B．該分子片段中，堿基的比例y/x＝1 C．該DNA單鏈中相鄰的兩個堿基通過氫鍵連接 D．該分子片段完成n次復(fù)制需要(2x－y)·2n個游離的嘌呤脫氧核苷酸 解析：選B?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，依題意無法判斷該雙鏈DNA分子片段是否有遺傳效應(yīng)，A錯誤；依題意，在該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在該雙鏈DNA分子片段中，則有A

43、＝T、C＝G，所以解得x＝y(tǒng)，即在該分子片段中，堿基的比例y/x＝1，B正確；該DNA單鏈中，相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接，C錯誤；依題意，該雙鏈DNA分子片段中，A＋T＋C＋G＝2x，T＋C＝y(tǒng)，解得A＋G＝2x－y，該分子片段完成n次復(fù)制需要游離的嘌呤脫氧核苷酸為(2n－1)(2x－y)個，D錯誤。 14．(2017·益陽模擬)某基因(14N)含有3 000個堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記過的四種游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，將全部復(fù)制產(chǎn)物進(jìn)行密度梯度離心，得到如圖甲結(jié)果；如果將全部復(fù)制產(chǎn)物加入解旋酶處理后再離心，則得到如圖乙結(jié)果。下列有關(guān)分

44、析正確的是(　　) A．X層全部是僅含14N的基因 B．W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶6 300個 C．X層中含有氫鍵數(shù)是Y層的1/3 D．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比是1∶4 解析：選C。復(fù)制得到的堿基數(shù)相等，那么氫鍵數(shù)也應(yīng)該是相等的，X層有2個DNA，Y層有6個DNA，故X層與Y層的氫鍵數(shù)之比為1/3。 15．(創(chuàng)新改編題)動物細(xì)胞的線粒體DNA分子通常呈環(huán)狀雙鏈，即H鏈和L鏈。H鏈上有兩個復(fù)制起始區(qū)，一個用于H鏈合成(簡稱OH)，一個用于L鏈合成(簡稱OL)。該DNA復(fù)制時，OH首先被啟動，以L鏈為模板，合成一段RNA作為引物，然后合成H鏈片段，新H鏈一邊合成，一邊取代原來的H

45、鏈，被取代的H鏈以環(huán)的形式游離出來，由于像字母D，被稱為D-環(huán)復(fù)制。當(dāng)H鏈合成約2/3時，OL啟動，以被取代的H鏈為模板，合成新的L鏈，待全部復(fù)制完成后，新的H鏈和老的L鏈、新的L鏈和老的H鏈組合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子。整個過程如圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．動物細(xì)胞線粒體DNA分子不含游離的磷酸基 B．RNA引物的基本組成單位是核糖核苷酸 C．若此DNA連續(xù)復(fù)制N次，共需要2N－2條引物 D．D -環(huán)復(fù)制過程中，H鏈和L鏈不同時完成復(fù)制 解析：選C。由圖可知，線粒體DNA為環(huán)狀雙鏈DNA分子，所以動物細(xì)胞線粒體DNA未復(fù)制時含0個游離的磷酸基，A正確。RNA引

46、物的基本組成單位是核糖核苷酸，B正確。DNA連續(xù)復(fù)制N次，最終形成2N個環(huán)狀DNA分子，共2N＋1條單鏈，由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，需新合成2N＋1－2條單鏈，共需要2N＋1－2條引物，C錯誤。H鏈合成約2/3時，OL啟動合成新的L鏈，所以D -環(huán)復(fù)制過程中，當(dāng)H鏈完成復(fù)制的時候，L鏈復(fù)制完成了約1/3，D正確。 16．DNA的復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散(彌散)復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。 實驗步驟： a．在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA(對照)； b．在

47、氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N-DNA(親代)； c．將親代15N大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為含14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同分子量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實驗預(yù)測： (1)如果與對照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________和分散復(fù)制。 (2)如果子代 Ⅰ 只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是 _____________________________________________________

48、___________________。 (3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________________和____________，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定是半保留復(fù)制； 如果子代Ⅱ不能分出________兩條密度帶，則排除______________，同時確定為______________。 解析：從題目中的圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。 答案：(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復(fù)制　(2)全保留復(fù)制　半保留復(fù)制或分散復(fù)制　(3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復(fù)制　分散復(fù)制 20