2019-2020年全國卷地區(qū)專用高考生物總復(fù)習(xí)第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)復(fù)制與基因的本質(zhì)講

第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第2講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1．DNA分子的結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸A與T、G與C配對反向平行考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)巧記DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”2．DNA分子的特性(1)穩(wěn)定性：磷酸和______________交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。(2)________性：堿基對多種多樣的排列順序，如某DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種(其中n代表堿基對數(shù))。(3)特異性：每種DNA分子都有特定的____________排列順序，代表了特定的遺傳信息。脫氧核糖多樣堿基對考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)【教材深挖】1．DNA片段都是基因嗎？都攜帶遺傳信息嗎？1．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。2．針對下圖回答問題。(1)每個DNA分子片段中，有幾個游離磷酸基團(tuán)？2個。(2)單鏈中相鄰的堿基是如何連接的？通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接。考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)3．針對下圖回答問題。(1)圖中①、③分別是什么鍵？磷酸二酯鍵、氫鍵。(2)解旋酶作用于哪個部位？限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于哪個部位？③；①?？键c一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1.下圖表示某DNA片段，有關(guān)該圖的敘述正確的是()A．①②③相間排列，構(gòu)成DNA分子的基本骨架B．④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C．⑨既容易斷裂又容易生成，所以DNA穩(wěn)定性與之無關(guān)D．該DNA片段有兩種堿基配對方式，四種脫氧核苷酸【解析】DNA分子的基本骨架為①磷酸、②脫氧核糖交替連接形成的，A錯誤；①磷酸并不能與②③組成為胞嘧啶脫氧核苷酸，B錯誤；DNA穩(wěn)定性與⑨氫鍵有關(guān)，氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定，C錯誤；該DNA片段有兩種堿基配對方式，即A與T配對、C與G配對，四種脫氧核苷酸，D正確。D考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)2．下圖表示某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的一個片段。其中存在的錯誤有()A．3處B．5處C．7處D．8處【解析】DNA不含有堿基U；堿基配對應(yīng)該是A＝T，G＝C；組成DNA的糖是脫氧核糖；G與C堿基對之間的氫鍵數(shù)目為3個；堿基的結(jié)構(gòu)錯誤。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)3.(2017安徽師大附中入學(xué)測試，31)假如檢測某DNA分子得知堿基A的比例為x%，又知該DNA的一條鏈所含的堿基中y%是鳥嘌呤，以下推斷正確的有()A．DNA分子中堿基總數(shù)量為x/yB．DNA分子中堿基U的數(shù)目為x%C．另一條鏈中鳥嘌呤是(1－x%－y%)D．DNA分子中堿基C的比例為50%－x%【解析】在DNA分子中A和T的數(shù)量是相等的，G和C的數(shù)量是相等的，A的比例是x%，只知道一條鏈中的G的比例，所以無法得出DNA分子的堿基總數(shù)，A錯誤；DNA分子中沒有U，B錯誤；另一條鏈中鳥嘌呤應(yīng)是[(1－2x%)/2]－y%，C錯誤；堿基C的比例應(yīng)是(1－2x%)/2，即50%－x%，D正確。D考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)4．某雙鏈DNA分子中含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子()A．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7B．若該DNA中A為p個，占全部堿基的n/m(m>2n)，則G的個數(shù)為pm/2n－pC．堿基排列方式共有種D．含有4個游離的磷酸【解析】該DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；若該DNA分子中A為p個，其占全部堿基的n/m，則全部堿基數(shù)為p÷n/m，所以G的個數(shù)為(p÷n/m－2p)÷2，即pm/2n－p；堿基的排列方式應(yīng)少于4100種；含有2個游離的磷酸。B考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1．熟記與堿基互補(bǔ)配對有關(guān)的規(guī)律規(guī)律一：雙鏈DNA中的A＝T，G＝C，兩條互補(bǔ)鏈的堿基總數(shù)相等，任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和恒等，占堿基總數(shù)的50%，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。規(guī)律二：非互補(bǔ)堿基之和的比例在整個DNA分子中為1，在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。如在一條鏈中(G＋A)/(T＋C)＝a，則在互補(bǔ)鏈中(G＋A)/(T＋C)＝1/a，而在整個DNA分子中(G＋A)/(T＋C)＝1。簡記為“DNA兩互補(bǔ)鏈中，不配對兩堿基和的比值乘積為1”。規(guī)律三：互補(bǔ)堿基之和的比例在整個DNA分子中以及任何一條鏈中都相等。如在一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝m，則在互補(bǔ)鏈及整個DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝m。而且在由DNA雙鏈中任意一條鏈轉(zhuǎn)錄來的RNA分子中該比例(T換為U)仍為m。簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。規(guī)律四：在雙鏈DNA及其轉(zhuǎn)錄形成的RNA之間有下列關(guān)系，設(shè)雙鏈DNA中a鏈的堿基為A1、T1、C1、G1，b鏈的堿基為A2、T2、C2、G2，則A1＋T1＝A2＋T2＝RNA分子中(A＋U)＝1/2×DNA雙鏈中的(A＋T)；G1＋C1＝G2＋C2＝RNA分子中(G＋C)＝1/2×DNA雙鏈中的(G＋C)?？键c一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)2．DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的解題步驟解DNA分子中有關(guān)堿基比例計算的試題時要分三步進(jìn)行：(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?？键c一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1．DNA分子的復(fù)制(1)概念：以________為模板，合成________的過程。(2)時間：_______________________________________。(3)過程(4)特點：______________。(5)方式：______________。(6)結(jié)果：形成兩個完全相同的DNA分子。(7)意義：將______________從親代傳給子代，保持了____________的連續(xù)性。把兩條螺旋的雙鏈解開脫氧核苷酸DNA聚合酶雙螺旋結(jié)構(gòu)親代DNA子代DNA有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制遺傳信息遺傳信息考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)2．基因關(guān)系圖【教材深挖】蛙的紅細(xì)胞和哺乳動物成熟紅細(xì)胞，是否都能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制？說明理由。2.有遺傳效應(yīng)許多蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂，可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞已喪失細(xì)胞核，也無各種細(xì)胞器，不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制?？键c一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1.(2017江蘇東海月考，10)在DNA復(fù)制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量標(biāo)記的脫氧胸苷(－dT)的培養(yǎng)基中，－dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標(biāo)記。幾分鐘后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量－dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細(xì)胞，抽取其中的DNA進(jìn)行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可以作出的推測是()A．復(fù)制起始區(qū)在高放射性區(qū)域B．DNA復(fù)制為半保留復(fù)制C．DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸D．DNA復(fù)制方向為a→c【解析】由題干信息可知，DNA復(fù)制的前一段時間，培養(yǎng)基中含低劑量放射性標(biāo)記，后一段時間含高劑量放射性標(biāo)記，最終檢測的放射性結(jié)果顯示低劑量在中段，高劑量在兩端，所以可推測DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)2．如圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程的模式圖，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B．解旋酶能使雙鏈DNA解開，但需要消耗ATPC．子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫信帕械腄．DNA在復(fù)制過程中是先進(jìn)行解旋，后半保留復(fù)制【解析】由圖示可知，新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，A正確；解旋酶使DNA雙鏈解開的過程消耗ATP，B正確；子代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，C正確；DNA在復(fù)制過程中是邊解旋，邊半保留復(fù)制，D錯誤。D考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)3.有一個雙鏈DNA分子共有堿基1400個，其中1條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝2∶5；構(gòu)成該DNA分子的氮元素均為。將該DNA分子轉(zhuǎn)移到的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，則一個DNA分子中的腺嘌呤數(shù)，以及復(fù)制3次后含的DNA分子總數(shù)依次為()

A．140；2B．200；8C．280；6D．400；8【解析】由于整個DNA分子上(A＋T)∶(G＋C)也是25，所以一個DNA分子中A＋T＝400個，又A＝T，因此，腺嘌呤為200個。由于DNA分子轉(zhuǎn)移到15N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制3次，所以得到的8個DNA分子都含有15N。B考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)4．用標(biāo)記玉米體細(xì)胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂n次，若一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是40條和2條，則該細(xì)胞至少是處于第幾次分裂的分裂期()A．第一次B．第二次C．第三次D．第四次【解析】玉米體細(xì)胞是通過有絲分裂的方式進(jìn)行增殖的，依題意和DNA分子的半保留復(fù)制，在第一次有絲分裂結(jié)束后，每個子細(xì)胞中含有20條染色體，每條染色體上所含有的雙鏈DNA分子中只有一條鏈被標(biāo)記；在第二次有絲分裂的間期DNA分子完成復(fù)制后，每條染色體含2個DNA分子，這2個DNA分子分別位于組成該染色體的2條姐妹染色單體上，其中只有一條染色單體上的DNA的一條鏈被標(biāo)記，所以有絲分裂前期和中期的細(xì)胞中都有20條被標(biāo)記的染色體，在有絲分裂后期，因著絲點分裂導(dǎo)致姐妹染色單體分開成為子染色體，此時細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍為40條，其中被標(biāo)記的染色體有20條，由于子染色體移向兩極是隨機(jī)的，在第二次分裂結(jié)束后，所形成的子細(xì)胞中，含有被標(biāo)記的染色體數(shù)為0～20條；在第三次有絲分裂的后期，會出現(xiàn)一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是40條和2條的情況。綜上分析，C正確，A、B、D錯誤。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)DNA復(fù)制過程中的數(shù)量關(guān)系DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個被標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)：個。①無論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個。②含的DNA分子有個，只含的DNA分子有(2n－2)個，做題時應(yīng)看準(zhǔn)是“含”還是“只含”。(2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：×2＝條。①無論復(fù)制多少次，含的鏈?zhǔn)冀K是2條。做題時應(yīng)看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。②含的鏈數(shù)是(－2)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為m×(－1)個。②若進(jìn)行第n次復(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m×個?？键c一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)1．(2016新課標(biāo)Ⅱ，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】某物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，使DNA雙鏈不能打開，說明該物質(zhì)會阻礙DNA分子的解旋，因此會阻礙DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和抑制細(xì)胞增殖，A、B、D正確；因DNA分子的復(fù)制發(fā)生在間期，所以該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期，C錯誤。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)2．(2015新課標(biāo)Ⅰ，5)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是()A．朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程【解析】根據(jù)題干信息知，朊粒為蛋白質(zhì)，不可能整合到宿主的基因組中，A錯誤；由題干可知，朊粒的增殖是通過誘導(dǎo)更多的PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變實現(xiàn)的，而肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B錯誤；蛋白質(zhì)功能發(fā)生變化的一個重要原因是其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C正確；遺傳信息的翻譯過程是指在核糖體上以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，而PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程是空間結(jié)構(gòu)的改變，不符合上述特點，D錯誤。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)3．(2015上海高考，19)在雙螺旋DNA模型搭建實驗中，使用代表氫鍵的訂書釘將代表四種堿基的塑料片連為一體，為了逼真起見，A與T之間以及C與G之間最好分別釘()

A．2和2個釘B．2和3個釘C．3和2個釘D．3和3個釘答案【解析】A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵。由此可推知，A與T之間最好釘2個訂書釘，C與G之間最好釘3個訂書釘。B考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)4．(2015上海高考，18)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，這樣在隨后的一輪復(fù)制結(jié)束時，突變位點為A—T堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)與總DNA分子數(shù)的比例始終為()【解析】N個雙鏈DNA分子在第i輪復(fù)制后形成N×個DNA分子中，某DNA分子的一條鏈上某個C突變?yōu)門，則在隨后的一輪復(fù)制結(jié)束時，有1個DNA分子中突變位點為A－T堿基對，占雙鏈DNA分子數(shù)的比例為1/N×；在隨后的兩輪復(fù)制結(jié)束時，突變位點為A－T堿基對的雙鏈DNA分子數(shù)的比例應(yīng)為2/(N×＋2)＝1/N×。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)5．(2014山東高考，5)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】雙鏈DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，A錯誤；當(dāng)一條鏈中存在(A1＋C1)/(T1＋G1)＝1時，其互補(bǔ)鏈中存在(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)＝1，B錯誤；在DNA分子中，存在(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)，C正確、D錯誤。C考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)6．(2016新課標(biāo)Ⅰ，29)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團(tuán)所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(2)若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。(3)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。γα一個含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標(biāo)記考點一考點二知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)考點一考點二【解析】(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是β位和γ位之間的高能磷酸鍵，即γ位磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端。故若要將32P標(biāo)記到DNA上，帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在γ位上。(2)dATP脫去β位和γ位的磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，故用dATP為原料合成DNA時，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在α位。(3)噬菌體雙鏈DNA的復(fù)制過程中，被32P標(biāo)記的兩條單鏈?zhǔn)冀K被保留，并分別存在于兩個子代DNA分子中。另外，新合成DNA過程中，原料無32P標(biāo)記，所以n條子代DNA分子中有且只有2條含有32P標(biāo)記。究其原因即為DNA的半保留復(fù)制。知識突破真題感悟考向突破必記必辨通關(guān)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