专题18 DNA分子的结构、复制及基因的本质（串讲）（原卷版）.docx

1、专题18 DNA分子的结构、复制及基因的本质考点分布重点难点备考指南1.DNA分子的结构2.DNA分子的特性3.基因的本质4.DNA和染色体的关系5.DNA分子的复制1.DNA分子结构的主要特点2.基因的概念3.DNA分子的复制理解并掌握DNA分子的结构和特性。掌握基因的本质。明确DNA和染色体的关系掌握DNA分子的复制过程和相关计算。考点一DNA分子的结构及相关计算1DNA分子的元素组成： 。DNA的基本骨架是 ，DNA的空间结构是由 条脱氧核苷酸链组成，这两条链按 的方式盘旋成 结构。两条链上的碱基通过氢键连接成 。碱基互补配对遵循以下原则： 。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做 原则。2

2、DNA分子的多样性：不同的DNA分子中具有碱基对数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有 种。特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的 ，代表了特定的遗传信息。1.DNA分子的双螺旋结构2.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。(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分子的一条链中a，则在其互补链中，而在整个DNA分子中1。DNA双螺旋结构的热考点三步

3、解决DNA分子中有关碱基比例的计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。有关“DNA结构”的易错点（1）DNA中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，AT含两个氢键，GC含三个氢键。（2）DNA中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个3端的脱氧核糖连着一个磷酸基团。（3）双链DNA中A与T分子数相等，G与C分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。（4）DNA中当（AG）/（TC）（AC）/（GT）时 ，可

4、能是双链DNA，也可能是单链DNA。（5）并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。（6）DNA的特异性是由碱基对的排列顺序决定的，而不是由配对方式决定的，配对方式只有四种：AT、CG、TA、GC。（7）并非所有DNA片段都是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，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。典例1.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是()A每个核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基B每个DNA分子中碱基数磷酸数核糖数CT2噬菌体的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸D在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数典例2.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的

5、35.8%，其中一条链中的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%,17.1% B31.3%,18.7%C18.7%,31.3% D17.1%,32.9%考点二DNA分子的复制及基因的概念1DNA分子的复制(1)DNA分子复制方式为 。(2)实验假设： 的方式复制。实验方法： 技术和 技术。实验原理：含15N的双链DNA 大，含14N的双链DNA 小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；中带(密度居中)：一条链为14N

6、标记，另一条链为 ；轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。实验过程过程分析立即取出，提取DNA离心 。繁殖一代后取出，提取DNA离心 。繁殖两代后取出，提取DNA离心轻带、中带。实验结论： 。(3)复制过程概念：以 为模板合成 的过程。时间：细胞有丝分裂的 期和减数第一次分裂前的 期。过程：解旋合成子链子链延伸亲子链复旋。特点： 。方式：半保留复制。结果：形成 。精确复制：独特的 提供模板， 原则。意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。1基因与DNA的关系2.有关“DNA复制”的6个易错点（1）细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进

7、行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。（2）DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂（体外）；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。（3）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。（4）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。（5）DNA复制计算时看清试题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”。（6）在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点

8、。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。1.真核生物DNA复制的特点(1)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)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。(3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。2.DNA分子复制中相关计算的规律（1）DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：子代DNA共2n个（2）DNA分子复制过程中消耗的某种脱氧核苷酸数若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m（2n1）。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m2n

9、1。典例1.真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是()Aa链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同B酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成C该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNADNAD植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程典例2.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5 000对碱基，AT占碱基总数的34%，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是()A复制时作用于处的酶为DNA聚合酶BDNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个C处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D子代中含15N的DNA分子占1.(2020浙江7月选考

10、)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是()A表示胞嘧啶 B表示腺嘌呤C表示葡萄糖 D表示氢键2.（2022河北统考高考真题）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（）A摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上B孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同C肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术D双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径3.（2022浙江高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（）A在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B制作模

11、型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧4.（2022广东高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（）A孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质D沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式5.（2021北京统考高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（）ADNA复制后A约占32%BDNA中C约占18%CDNA中（A+G）/（T+C）=1D

12、RNA中U约占32%6.（2021广东统考高考真题）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（）赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制ABCD7.（2023山东高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，和表示新合成的单链，的5端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进

13、行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（）A据图分析，和延伸时均存在暂停现象B甲时中A、T之和与中A、T之和可能相等C丙时中A、T之和与中A、T之和一定相等D延伸方向为5端至3端，其模板链3端指向解旋方向8.（2021山东统考高考真题）利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是（）AN 的每一个细胞中都含有 T-DNABN 自交，子一代中含 T-DNA

14、的植株占 3/4CM 经 n（n1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2nDM 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/29.（2021浙江统考高考真题）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（）A第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色B第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同C第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4D根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体