2022版高考生物一轮复习第六单元基因的本质和表达第2课DNA分子的结构复制和基因的本质课件新人教版 (1)

1、第第2课课dna分子的结构、复制和基因的本质分子的结构、复制和基因的本质梳理自测 通必备知识【思维导图思维导图】【概念梳理概念梳理】一、一、dnadna分子的结构分子的结构1.dna1.dna双螺旋结构模型构建者双螺旋结构模型构建者: :沃森和克里克。沃森和克里克。2.2.图解图解dnadna分子结构分子结构: :3.dna3.dna分子结构特点分子结构特点: :(1)(1)多样性多样性: :若若dnadna含有含有n n个碱基对个碱基对, ,则其可能有则其可能有4 4n n种碱基对排列顺序。种碱基对排列顺序。(2)(2)特异性特异性: :每个每个dnadna分子都有其特定的碱基对排列顺序。分

2、子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)(3)稳定性稳定性: :两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变, ,碱基对配对方式不碱基对配对方式不变等。变等。4.dna4.dna分子中的碱基数量的计算规律分子中的碱基数量的计算规律: :(1)(1)在在dnadna双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同, ,即即a+g=t+ca+g=t+c。(2)(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个互补碱基之和的比例在任意一条链及整个dnadna分子中都相同分子中都相同, ,即若在一条链即若在一条链中中 =m,=m,在互补链及整个在互补链及整个dnadna

3、分子中分子中 =m=m。(3)(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数, ,在整个在整个dnadna分子中为分子中为1,1,即即若在若在dnadna分子的一条链中分子的一条链中 =a,=a,则在其互补链中则在其互补链中 = ,= ,而在整个而在整个dnadna分子中分子中 =1=1。1aatgcagtcatgcagtcagtc二、二、dnadna分子的复制及基因的本质分子的复制及基因的本质1.dna1.dna分子的复制分子的复制: :(1)(1)方式推测方式推测: :沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说:

4、dna:dna分子复制方式分子复制方式为为_。半保留复制半保留复制(2)(2)实验证据。实验证据。实验方法实验方法:_:_。实验原理实验原理: :含含1515n n的双链的双链dnadna密度大密度大, ,含含1414n n的双链的双链dnadna密度小密度小, ,一条链含一条链含1414n n、一条链含一条链含1515n n的双链的双链dnadna密度居中。密度居中。实验假设实验假设:_:_。实验预期实验预期: :离心后应出现离心后应出现3 3条条dnadna带。重带带。重带( (密度最大密度最大):):两条链都为两条链都为1515n n标记的标记的亲代双链亲代双链dna;dna;中带中带(

5、 (密度居中密度居中):):一条链为一条链为1414n n标记标记, ,另一条链为另一条链为1515n n标记的子代双标记的子代双链链dna;dna;轻带轻带( (密度最小密度最小):):两条链都为两条链都为1414n n标记的子代双链标记的子代双链dnadna。同位素示踪技术和离心技术同位素示踪技术和离心技术dnadna以半保留的方式复制以半保留的方式复制实验过程实验过程过程分析过程分析立即取出立即取出, ,提取提取dnadna离心离心_。繁殖一代后取出。繁殖一代后取出, ,提取提取dnadna离心离心_。繁殖两代后取出。繁殖两代后取出, ,提取提取dnadna离心离心 轻带、轻带、 中带。

6、中带。实验结论实验结论:_:_。全部重带全部重带全部中带全部中带dnadna的复制是以半保留方式进行的的复制是以半保留方式进行的1212(3)(3)复制过程。复制过程。概念概念: :以以_为模板合成为模板合成_的过程。的过程。时间时间: :细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。亲代亲代dnadna子代子代dnadna图解图解场所场所: :真核生物在真核生物在_、_和和_;_;原核生物在原核生物在_和细胞质。和细胞质。特点特点:_:_。方式方式:_:_。结果结果: :形成形成_的的dnadna分子。分子。意义意义:dna:dna分子通过复制分子通

7、过复制, ,将将_从亲代传给了子代从亲代传给了子代, ,从而保持了从而保持了_的连续性。的连续性。保障保障:_,:_,为复制提供了精确的模板为复制提供了精确的模板; ;通过通过_,_,保证了复制能够准确地进行。保证了复制能够准确地进行。细胞核细胞核线粒体线粒体叶绿体叶绿体拟核拟核边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制两个完全相同两个完全相同遗传信息遗传信息遗传信遗传信息息dnadna分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构碱基互补碱基互补配对配对2.2.染色体、染色体、dnadna、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系: :【易错辨析易错辨析】1.1.判断下列有关判断下列有关d

8、nadna分子结构叙述的正误分子结构叙述的正误: :(1)(1)双链双链dnadna分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的。分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的。( )( )分析分析: :双链双链dnadna分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。(2)(2)分子大小相同分子大小相同, ,碱基含量相同的脱氧核糖核酸分子所带的遗传信息一定碱基含量相同的脱氧核糖核酸分子所带的遗传信息一定相同。相同。 ( )( )分析分析: :遗传信息是指碱基对的排列顺序遗传信息是指碱基对的排列顺序 。分子大小相同。分子大小相同,

9、 ,碱基含量相同的脱碱基含量相同的脱氧核糖核酸中脱氧核苷酸排列顺序不一定相同。氧核糖核酸中脱氧核苷酸排列顺序不一定相同。(3)(3)双链双链dnadna分子同时含有分子同时含有2 2个游离的磷酸基团个游离的磷酸基团, ,其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数。数。( )( )(4)dna(4)dna分子一条链上的相邻碱基通过分子一条链上的相邻碱基通过“脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖”相相连。连。( )( )(5)(5)人体内控制珠蛋白的基因由人体内控制珠蛋白的基因由1 7001 700个碱基对组成个碱基对组成 , ,其碱基对可能的排列方其碱基对可能的排列方式有式有 4

10、 41 7001 700种。种。( )( )分析分析: :特定基因的碱基排列顺序是特定的特定基因的碱基排列顺序是特定的, ,排列方式不会有排列方式不会有 4 4n n种。种。2.2.判断下列有关判断下列有关dnadna分子的复制及基因的本质叙述的正误分子的复制及基因的本质叙述的正误: :(1)(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生dnadna的复制。的复制。 ( )( )(2)(2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同的主要原因是二者核同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同的主要原因是二者核dnadna复制方式不同。复制方式不同。 ( )( )分析

11、分析: :同一动物个体的不同细胞在功能上不同的主要原因是基因的选择性表同一动物个体的不同细胞在功能上不同的主要原因是基因的选择性表达。达。(3)(3)在人体内在人体内, ,成熟的红细胞、浆细胞不发生成熟的红细胞、浆细胞不发生dnadna的复制。的复制。( )( )(4)dna(4)dna复制遵循碱基互补配对原则复制遵循碱基互补配对原则, ,新合成的两条子链形成新的新合成的两条子链形成新的dnadna双链。双链。 ( )( )分析分析: :dnadna复制新合成两条子链复制新合成两条子链, ,每一条子链都跟母链一同形成新的每一条子链都跟母链一同形成新的dnadna双链。双链。(5)(5)细胞中细

12、胞中dnadna分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和。分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和。( )( )分析分析: :基因是基因是dnadna分子中有遗传效应的片段分子中有遗传效应的片段, ,因此很明显细胞中因此很明显细胞中dnadna分子的碱分子的碱基对数应该大于所有基因的碱基对数之和。基对数应该大于所有基因的碱基对数之和。(6)(6)真核细胞基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。真核细胞基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。( )( )【概念活用概念活用】1.1.教材原文教材原文: :必修必修2 p49“dna2 p49“dna分子是由两条链组成的分子是由两条链组成的”“”“d

13、nadna分子中的脱氧核分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接糖和磷酸交替连接, ,排列在外侧排列在外侧, ,构成基本骨架构成基本骨架”改编改编: :(1)dna(1)dna分子是否都是由两条链构成的分子是否都是由两条链构成的? ?举例说明。举例说明。提示提示: :不是。大部分不是。大部分dnadna以双螺旋结构存在以双螺旋结构存在, ,但一经热或碱处理就会变为单链状但一经热或碱处理就会变为单链状态。在某些种类的态。在某些种类的dna dna 病毒中存在单链环状或单链线状的病毒中存在单链环状或单链线状的dnadna分子分子, ,如圆环病如圆环病毒科、细小病毒科的病毒。毒科、细小病毒科的病毒。(2)rn

14、a(2)rna的基本骨架、细胞膜的基本骨架、细胞骨架分别是什么的基本骨架、细胞膜的基本骨架、细胞骨架分别是什么? ?提示提示: :rnarna的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接构成的的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接构成的; ;细胞膜的基本骨架是磷细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层脂双分子层; ;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。2.2.教材原文教材原文: :必修必修2 p54“2 p54“复制结束后复制结束后, ,一个一个dnadna分子就形成了两个完全相同的分子就形成了两个完全相同的dnadna分子。分子。”改编改编: :(1)(1)在细胞分裂过程中在细胞

15、分裂过程中, ,这两个这两个dnadna分子位于两条姐妹染色单体中分子位于两条姐妹染色单体中, ,在什么时期在什么时期分离分离? ?提示提示: :有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)(2)这两个这两个dnadna分子的结构一定相同吗分子的结构一定相同吗? ?为什么为什么? ?提示提示: :不一定不一定, ,若是复制过程中发生了基因突变若是复制过程中发生了基因突变, ,可能不同。可能不同。考点突破 提关键能力考点一考点一dnadna分子的结构及相关计算分子的结构及相关计算【典例探究典例探究】如图表示一个如图表示一个dnadna分子的片段分子的片段, ,有关叙

16、述正确的是有关叙述正确的是( () )a.a.代表的物质中储存了遗传信息代表的物质中储存了遗传信息b.b.限制酶的作用部位是限制酶的作用部位是c.dnac.dna连接酶可催化处化学键的形成连接酶可催化处化学键的形成d.dnad.dna分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、获取信息能力理解能力、获取信息能力题眼信息题眼信息图中图中dnadna分子的结构组成分子的结构组成, ,磷酸、脱氧核糖与含氮碱磷酸、脱氧核糖与含氮碱基的位置关系及各数字代表的内容基的位置关系及各数字代表的内容

17、解题思维解题思维依据依据dnadna分子的组成与结构特点分子的组成与结构特点, ,结合选修结合选修3 3相关知相关知识点逐项判断识点逐项判断【解析解析】选选d d。代表的物质为脱氧核苷酸。代表的物质为脱氧核苷酸, ,其不能储存遗传信息其不能储存遗传信息, ,但其排列顺但其排列顺序可储存遗传信息序可储存遗传信息,a,a错误错误; ;限制酶的作用部位是磷酸二酯键限制酶的作用部位是磷酸二酯键, ,不是氢键不是氢键,b,b错错误误;dna;dna连接酶可催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的合成连接酶可催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的合成, ,但不能催化处化但不能催化处化学键的形成学键的形成,c,c错误错误

18、;dna;dna分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接糖连接,d,d正确。正确。【母题变式延伸母题变式延伸】(1)(1)结构形成的方式是什么结构形成的方式是什么?(?(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) )提示提示: :结构是通过脱水缩合形成的。结构是通过脱水缩合形成的。(2)(2)比较比较dnadna分子一条链中相邻碱基和分子一条链中相邻碱基和dnadna双链中碱基对之间的连接方式。双链中碱基对之间的连接方式。( (科科学思维学思维: :比较与分类比较与分类) )提示提示: :dnadna分子一条链中相邻碱基的连接方式是分

19、子一条链中相邻碱基的连接方式是“脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核脱氧核糖糖”;”;而在而在dnadna双链中碱基对是通过碱基互补配对形成的氢键来连接的。双链中碱基对是通过碱基互补配对形成的氢键来连接的。【核心归纳核心归纳】1.dna1.dna分子的结构分子的结构:(:(生命观念生命观念: :结构与功能观结构与功能观) )(1)dna(1)dna分子双螺旋结构的形成分子双螺旋结构的形成: :(2)dna(2)dna的双螺旋结构内容。的双螺旋结构内容。dnadna分子由分子由_脱氧核苷酸链组成脱氧核苷酸链组成, ,这两条链按这两条链按_方式盘旋成双螺旋方式盘旋成双螺旋结构。结构。外侧外侧:_:_和和

20、_交替连接构成主链基本骨架。交替连接构成主链基本骨架。内侧内侧: :两条链上碱基通过两条链上碱基通过_连接成连接成_。碱基互补配对遵循以下原。碱基互补配对遵循以下原则则:a:at(t(两个氢键两个氢键) )、gc(gc(三个氢键三个氢键) )。两条两条反向平行反向平行脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸氢键氢键碱基对碱基对(3)dna(3)dna的双螺旋结构中各组分之间的关系。的双螺旋结构中各组分之间的关系。(4)(4)利用数字利用数字“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”巧记巧记dnadna分子的结构。分子的结构。2.dna2.dna分子中碱基数量的计算规律分子中碱基数量的计算规律:(:(科学思维科学

21、思维: :归纳与概括归纳与概括) )(1)(1)(2)(2)(3)(3)【题组集训题组集训】考向一结合考向一结合dnadna分子的结构及特点分子的结构及特点, ,考查结构与功能观考查结构与功能观1.(20211.(2021合肥模拟合肥模拟) )模型构建是一种研究问题的科学思维方法模型构建是一种研究问题的科学思维方法, ,在制作一个在制作一个dnadna分子双螺旋结构模型活动中分子双螺旋结构模型活动中, ,错误的是错误的是( () )a.a.需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料b.ab.a、t t、g g、c c四种碱基的大小和形状应该相同四种碱基的大小和

22、形状应该相同c.c.需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链d.d.末端的磷酸基团可以体现末端的磷酸基团可以体现dnadna双链的反向平行双链的反向平行【解析解析】选选b b。需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料。需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料,a,a正确正确;a;a、t t、g g、c c四种碱基的大小和形状不相同四种碱基的大小和形状不相同,b,b错误错误; ;需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链链,c,c正确正确; ;末端的磷酸基团可以体现末端的磷酸基团可以体现dnadna双链的反向平行双链的反向平行,d,d正确。正确。2

23、.(20212.(2021昆明模拟昆明模拟) )下列有关下列有关dnadna的叙述的叙述, ,不合理的是不合理的是( () )a.dnaa.dna能够储存、传递、表达遗传信息能够储存、传递、表达遗传信息b.b.两个两个dnadna分子的分子的a+t/g+ca+t/g+c的比值不同的比值不同, ,则这两个则这两个dnadna分子储存的遗传信息不同分子储存的遗传信息不同c.c.在在dnadna分子的一条脱氧核苷酸链中某个磷酸可能只与一个脱氧核糖相连接分子的一条脱氧核苷酸链中某个磷酸可能只与一个脱氧核糖相连接d.d.组成组成dnadna分子基本骨架的化学元素包括分子基本骨架的化学元素包括c c、h

24、h、o o、n n、p p【解析解析】选选d d。dnadna携带遗传信息携带遗传信息, ,可以储存、传递、表达遗传信息可以储存、传递、表达遗传信息,a,a正确正确; ;两两个个dnadna分子的分子的a+t/g+ca+t/g+c的比值不同的比值不同, ,则这两个则这两个dnadna分子的碱基序列肯定不同分子的碱基序列肯定不同, ,而而dnadna的遗传信息储存在碱基对的排列顺序中的遗传信息储存在碱基对的排列顺序中, ,所以这两个所以这两个dnadna分子储存的遗传信分子储存的遗传信息不同息不同,b,b正确正确; ;脱氧核苷酸链是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接而脱氧核苷酸链是由脱氧核糖

25、和磷酸通过磷酸二酯键交替连接而构成的构成的, ,所以大部分磷酸都与两个脱氧核糖相连接所以大部分磷酸都与两个脱氧核糖相连接, ,只有最开始端的磷酸与一只有最开始端的磷酸与一个脱氧核糖相连接个脱氧核糖相连接,c,c正确正确;dna;dna分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的而构成的, ,所以不包括所以不包括n,dn,d错误。错误。考向二围绕考向二围绕dnadna分子结构的相关计算分子结构的相关计算, ,考查科学思维考查科学思维3.(20213.(2021南宁模拟南宁模拟) )某双链某双链dnadna分子含有分子含有200200个碱基对个碱基对,

26、,其中一条链上其中一条链上atgc=1234,atgc=1234,则有关该则有关该dnadna分子的叙述正确的是分子的叙述正确的是( () )a.a.含有含有4 4个游离的磷酸基团个游离的磷酸基团b.b.含有腺嘌呤脱氧核苷酸含有腺嘌呤脱氧核苷酸3030个个c.4c.4种含氮碱基种含氮碱基atgc=3377atgc=3377d.d.碱基排列方式共有碱基排列方式共有4 4100100种种【解析解析】选选c c。每条单链各有一个游离的磷酸基团。每条单链各有一个游离的磷酸基团, ,所以所以dnadna分子应该有分子应该有2 2个游个游离的磷酸基团。计算碱基数目时离的磷酸基团。计算碱基数目时, ,需要注

27、意所给碱基总数为个数还是对数需要注意所给碱基总数为个数还是对数, ,该该dnadna分子中含有分子中含有200200个碱基对个碱基对, ,一条链上一条链上atgc=1234,atgc=1234,根据双链中根据双链中a+ta+t所占比例所占比例= =单链中单链中a+ta+t所占比例所占比例, ,则双链中则双链中a+ta+t占占3/10,3/10,根据根据a=t,a=t,推知推知a a和和t t各各占占3/20,3/20,故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2002002 2(3/20)=60(3/20)=60。双链中。双链中a a和和t t分别分别占占3/20,3/20,则则c

28、c和和g g分别占分别占7/20,7/20,故故atgc=3377atgc=3377。在碱基比例不确定的。在碱基比例不确定的情况下情况下, ,碱基排列方式共有碱基排列方式共有4 4n n种种,n,n为碱基对数为碱基对数, ,即共有即共有4 4200200种种, ,而该而该dnadna分子碱基分子碱基比例已确定比例已确定, ,故排列方式小于故排列方式小于4 4200200种。种。【方法技巧方法技巧】解答有关碱基计算题的解答有关碱基计算题的“三步曲三步曲”【加固训练加固训练拔高拔高】下列有关双链下列有关双链dnadna分子的叙述分子的叙述, ,正确的是正确的是 ( () )a.a.若若dnadna

29、分子一条链中的碱基分子一条链中的碱基a a所占比例为所占比例为a,a,则另一条链的碱基则另一条链的碱基c c所占比例为所占比例为 b.b.如果一条链上如果一条链上(a+t)(g+c)=m,(a+t)(g+c)=m,则另一条链上该比值也为则另一条链上该比值也为m mc.c.如果一条链上的如果一条链上的atgc=2233,atgc=2233,则另一条链上该比值为则另一条链上该比值为33223322d.d.由由5050个碱基对组成的个碱基对组成的dnadna分子片段中至少含有氢键的数量为分子片段中至少含有氢键的数量为150150个个12a【解析解析】选选b b。若。若dnadna分子一条链中的碱基分

30、子一条链中的碱基a a所占比例为所占比例为a,a,据此无法计算出另一据此无法计算出另一条链的碱基条链的碱基c c所占比例所占比例,a,a错误错误; ;如果一条链上如果一条链上(a+t)(g+c)=m,(a+t)(g+c)=m,根据碱基互补配根据碱基互补配对原则对原则, ,则另一条链上该比值也为则另一条链上该比值也为m,bm,b正确正确; ;如果一条链上的如果一条链上的atgcatgc=2233,=2233,则另一条链上该比值为则另一条链上该比值为2233,c2233,c错误错误; ;由由5050个碱基对组成的个碱基对组成的dnadna分子片段中至少含有氢键的数量为分子片段中至少含有氢键的数量为

31、50502=100(2=100(个个),),最多含有氢键的数量为最多含有氢键的数量为50503=150(3=150(个个),d),d错误。错误。考点二考点二dnadna分子的复制及基因与遗传信息的关系分子的复制及基因与遗传信息的关系【典例探究典例探究】(2020(2020江河模拟江河模拟) )如图为某如图为某dnadna分子片段分子片段, ,假设该假设该dnadna分子中有碱基分子中有碱基5 0005 000对对,a+t,a+t占碱基总数的占碱基总数的34%,34%,若该若该dnadna分子在含分子在含1414n n的培养基中连续复制的培养基中连续复制2 2次次, ,下列叙下列叙述正确的是述正

32、确的是( () )a.a.复制时作用于处的酶为复制时作用于处的酶为dnadna聚合酶聚合酶b.dnab.dna分子复制分子复制2 2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 9009 900个个c.c.处指的是腺嘌呤核糖核苷酸处指的是腺嘌呤核糖核苷酸d.d.子代中含子代中含1515n n的的dnadna分子占分子占1/21/2【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、解决问题的能力理解能力、解决问题的能力题眼信息题眼信息题眼题眼1.1.碱基总数及碱基总数及a+ta+t所占比例所占比例; ;题眼题眼2.2.图中一条链含图中一条链含1515n,n,一条含一条含1414n

33、n解题思维解题思维根据碱基互补配对原则以及半保留复制的根据碱基互补配对原则以及半保留复制的特点特点, ,结合题图的含义结合题图的含义, ,逐项判断逐项判断【解析解析】选选b b。复制时作用于处的酶为解旋酶。复制时作用于处的酶为解旋酶,a,a错误错误; ;由题意知由题意知,dna,dna分子中分子中a+ta+t占碱基总数的占碱基总数的34%,34%,则则c+gc+g占占66%,dna66%,dna分子中分子中g=c=5 000g=c=5 0002 266%66%2=3 2=3 300(300(个个),),该该dnadna分子复制分子复制2 2次增加了次增加了3 3个个dnadna分子分子, ,需

34、要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3 3003 3003=9 900(3=9 900(个个),b),b正确正确;dna;dna分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸, ,所以处所以处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,c,c错误错误; ;由题图可知由题图可知, ,该该dnadna分子中的两条链一条分子中的两条链一条含含1515n,n,一条含一条含1414n,n,若该若该dnadna分子在含分子在含1414n n的培养基中连续复制的培养基中连续复制2 2次次, ,则形成的则形成的4 4个个dnadna分子中分子中, ,只有一个含只有一个含1

35、515n,n,即占即占1/4,d1/4,d错误。错误。【母题变式延伸母题变式延伸】(1)(1)上题图中指的是什么上题图中指的是什么?(?(生命观念生命观念: :结构与功能观结构与功能观) )提示提示: :代表的是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键代表的是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键, ,代表的是胸腺嘧啶脱代表的是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。氧核糖核苷酸。(2)(2)上题上题b b项中如果是项中如果是dnadna分子第二次复制分子第二次复制, ,那么应该需要游离的胞嘧啶脱氧核那么应该需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为多少呢苷酸为多少呢?(?(科学思维科学思维: :比较、归纳比较、归纳) )提示提示: :第二

36、次复制需要多少第二次复制需要多少, ,应该考虑到两次需要多少应该考虑到两次需要多少, ,然后减掉模板然后减掉模板dnadna本身本身含有的胞嘧啶脱氧核苷酸含有的胞嘧啶脱氧核苷酸, ,即即9 900-3 300=6 600(9 900-3 300=6 600(个个) )。【备选典例备选典例】dnadna指纹技术广泛用于刑侦领域。如图是通过指纹技术广泛用于刑侦领域。如图是通过dnadna指纹技术鉴定真凶的实例。指纹技术鉴定真凶的实例。下列相关说法错误的是下列相关说法错误的是 ( () )a.a.图示图示dnadna片段是用片段是用dnadna酶处理获得的酶处理获得的b.b.同卵双胎的同卵双胎的dn

37、adna指纹相同指纹相同c dnac dna指纹技术的理论依据是指纹技术的理论依据是dnadna分子的特异性分子的特异性d.d.图示中真凶最可能是图示中真凶最可能是1 1【解析解析】选选a a。dnadna片段是用限制酶切割片段是用限制酶切割dnadna分子获得的分子获得的,a,a错误错误;dna;dna指纹技术的指纹技术的理论依据是理论依据是dnadna分子的特异性分子的特异性, ,世间除了同卵双胎世间除了同卵双胎,dna,dna指纹都不完全相同指纹都不完全相同, ,故故 b b、c c正确正确; ;图示很容易看出真凶最可能是图示很容易看出真凶最可能是1 1号号,d,d正确。正确。【核心归纳

38、核心归纳】1.dna1.dna分子的复制类型分子的复制类型:(:(科学思维科学思维: :比较、归纳比较、归纳) )(1)(1)如图为真核生物染色体上如图为真核生物染色体上dnadna分子复制过程示意图分子复制过程示意图: :图中显示图中显示dnadna分子复制是从多个起点开始的分子复制是从多个起点开始的, ,但多起点并非同时进行但多起点并非同时进行; ;图中显示图中显示dnadna分子复制是边解旋边双向复制的分子复制是边解旋边双向复制的; ;真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率; ;一个细胞周期中每个起点一般只起始一个细胞周期中每个起点一

39、般只起始1 1次。次。(2)(2)原核生物原核生物dnadna复制通常为单起点复制通常为单起点, ,双向复制。双向复制。2.2.图解法分析图解法分析dnadna复制的相关计算复制的相关计算:(:(科学思维科学思维: :方法技巧方法技巧) )(1)(1)将含有将含有1515n n的的dnadna分子放在含有分子放在含有1414n n的培养基中连续复制的培养基中连续复制n n次次, ,则则: :子代子代dnadna共共2 2n n个个脱氧核苷酸链共脱氧核苷酸链共2 2n+1n+1条条(2)dna(2)dna分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数。分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数。若亲代若亲代dnadna

40、分子含有某种脱氧核苷酸分子含有某种脱氧核苷酸m m个个, ,经过经过n n次复制需要消耗该种脱氧核次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为苷酸数为m(2m(2n n-1)-1)。第第n n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m2m2n-1n-1。3.3.基因与遗传信息的关系基因与遗传信息的关系:(:(科学思维科学思维: :比较、归纳比较、归纳) )(1)(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的dnadna片段片段, ,是针对遗传物质为是针对遗传物质为dnadna的生物来讲的的生物来讲的, ,对于少对于少数数rnarna病毒病毒, ,基因则是有遗传效应的基因则是有遗传效应的

41、rnarna片段片段, ,其遗传信息则为核苷酸的排列顺其遗传信息则为核苷酸的排列顺序。序。(2)(2)基因是核酸分子的功能片段。基因控制生物性状基因是核酸分子的功能片段。基因控制生物性状, ,是一个有机的化学实体是一个有机的化学实体, ,同时是控制生物性状的功能单位。但是基因与性状的关系不只是一对一的同时是控制生物性状的功能单位。但是基因与性状的关系不只是一对一的, ,即即我们常说的我们常说的“一因一效一因一效”, ,另外还有另外还有“一因多效一因多效”及及“多因一效多因一效”。(3)(3)基因与染色体的关系基因与染色体的关系: :基因在染色体上呈线性排列。一条染色体上含有多基因在染色体上呈线

42、性排列。一条染色体上含有多个基因。个基因。(4)(4)有性别之分的生物有性别之分的生物, ,如果蝇体细胞中有如果蝇体细胞中有8 8条染色体条染色体, ,其基因组需要测定的染其基因组需要测定的染色体为色体为5 5条条, ,即即3 3条常染色体和条常染色体和2 2条性染色体条性染色体; ;无性别之分的生物无性别之分的生物, ,如水稻体细胞如水稻体细胞中有中有2424条染色体条染色体, ,其基因组需要测定的染色体则为其基因组需要测定的染色体则为1212条。条。【题组集训题组集训】考向一围绕考向一围绕dnadna分子复制分子复制, ,考查生命观念与科学思维考查生命观念与科学思维1.(20211.(20

43、21南充模拟南充模拟) )关于关于dnadna的分子结构和复制的叙述的分子结构和复制的叙述, ,错误的是错误的是( () )a.a.双链双链dnadna分子中分子中, ,含氮碱基与脱氧核糖的数目相等含氮碱基与脱氧核糖的数目相等b.b.在在dnadna分子的一条链中分子的一条链中, ,相邻的碱基通过氢键相连相邻的碱基通过氢键相连c.c.解旋时需要利用细胞提供的能量和解旋酶的作用解旋时需要利用细胞提供的能量和解旋酶的作用d.dnad.dna分子复制的特点是半保留复制和边解旋边复制分子复制的特点是半保留复制和边解旋边复制【解析解析】选选b b。dnadna分子的基本单位是脱氧核苷酸分子的基本单位是脱

44、氧核苷酸, ,脱氧核苷酸由一分子含氮碱脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成, ,因此双链因此双链dnadna分子中分子中, ,含氮碱基与脱氧含氮碱基与脱氧核糖的数目相等核糖的数目相等,a,a正确正确; ;在在dnadna分子的一条链中分子的一条链中, ,相邻的碱基通过相邻的碱基通过- -脱氧核糖脱氧核糖- -磷磷酸酸- -脱氧核糖脱氧核糖- -相连相连,b,b错误错误;dna;dna复制过程中复制过程中, ,解旋需要解旋酶的催化解旋需要解旋酶的催化, ,还需要还需要atpatp提供能量提供能量,c,c正确正确; ;从过程看从过程看,dna

45、,dna分子是边解旋边复制的分子是边解旋边复制的, ,从结果看从结果看,dna,dna分子是分子是半保留复制的半保留复制的,d,d正确。正确。考向二围绕考向二围绕dnadna分子复制过程的有关计算分子复制过程的有关计算, ,考查科学思维考查科学思维2.(20182.(2018海南高考海南高考) )现有现有dnadna分子的两条单链均只含分子的两条单链均只含1414n(n(表示为表示为1414n n1414n)n)的大肠的大肠杆菌杆菌, ,若将该大肠杆菌在含若将该大肠杆菌在含1515n n的培养基中繁殖两代的培养基中繁殖两代, ,再转到含再转到含1414n n的培养基中繁的培养基中繁殖一代殖一代

46、, ,则理论上则理论上dnadna分子的组成类型和比例分别是分子的组成类型和比例分别是( () )a.a.有有1515n n1414n n和和1414n n1414n n两种两种, ,其比例为其比例为1 13 3b.b.有有1515n n1515n n和和1414n n1414n n两种两种, ,其比例为其比例为1 11 1c.c.有有1515n n1515n n和和1414n n1414n n两种两种, ,其比例为其比例为3 31 1d.d.有有1515n n1414n n和和1414n n1414n n两种两种, ,其比例为其比例为3 31 1【解析解析】选选d d。本题考查。本题考查dn

47、adna的复制特点。假设含有的复制特点。假设含有dnadna分子为分子为1414n n1414n n的一个大肠的一个大肠杆菌在含有杆菌在含有1515n n的培养基中繁殖两代的培养基中繁殖两代, ,根据半保留复制的特点根据半保留复制的特点, ,第一代形成两个第一代形成两个dnadna分子全为分子全为1414n n1515n,n,第二代形成第二代形成4 4个个dnadna分子分子,2,2个个1414n n1515n n和和2 2个个1515n n1515n,n,若这些大肠若这些大肠杆菌在含有杆菌在含有1414n n的培养基中再繁殖一代的培养基中再繁殖一代, ,形成形成8 8个个dnadna分子分子

48、, ,含含2 2个个1414n n1414n n和和6 6个个1414n n1515n n。所以所以1414n n1515n n和和1414n n1414n n的比例为的比例为3 31 1。3.(20203.(2020威海模拟威海模拟) )将一个不含放射性同位素将一个不含放射性同位素3232p p标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌( (拟核拟核dnadna呈呈环状环状, ,共含有共含有m m个碱基个碱基, ,其中有其中有a a个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶) )放在含有放在含有3232p p标记的胸腺嘧啶脱氧核标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间苷酸的培养基中培养一段时间, ,检测到如图检测到如图、

49、两种类型的两种类型的dna(dna(虚线表示含虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链有放射性的脱氧核苷酸链) )。下列有关该实验的结果预测与分析。下列有关该实验的结果预测与分析, ,正确的正确的是是( () )a.dnaa.dna第二次复制产生的子代第二次复制产生的子代dnadna有有、两种类型两种类型, ,比例为比例为1313b.dnab.dna复制后分配到两个子细胞时复制后分配到两个子细胞时, ,其上的基因遵循基因分离定律其上的基因遵循基因分离定律c.c.复制复制n n次需要胞嘧啶的数目是次需要胞嘧啶的数目是(2(2n n-1)m-a/2-1)m-a/2d.d.复制复制n n次形成的放射性脱氧核

50、苷酸单链数为次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2 2n+1n+1-2-2【解析解析】选选d d。由。由dnadna的半保留复制方式可知的半保留复制方式可知,dna,dna第二次复制产生的子代第二次复制产生的子代dnadna有有、两种类型两种类型, ,比例为比例为11,a11,a错误错误; ;大肠杆菌是原核生物大肠杆菌是原核生物, ,其基因不遵循基因其基因不遵循基因分离定律分离定律,b,b错误错误; ;一个一个dnadna分子中有分子中有m m个碱基个碱基,a,a个胸腺嘧啶个胸腺嘧啶, ,则胞嘧啶有则胞嘧啶有(m/2-a)(m/2-a)个个, ,复制复制n n次需要胞嘧啶的数目是次需要胞嘧啶的数目

51、是(m/2-a)(2(m/2-a)(2n n-1),c-1),c错误错误; ;无论复制多少次无论复制多少次, ,子子代代dnadna均只有两条链不含标记均只有两条链不含标记, ,故复制故复制n n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2 2n+1n+1-2,d-2,d正确。正确。【易错警示易错警示】dnadna结构与复制解题时的五点结构与复制解题时的五点“警示警示”(1)(1)不要将不要将dnadna分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆, ,氢键可由解旋酶氢键可由解旋酶催化断裂催化断裂, ,同时需要同时需要atpatp供能供

52、能, ,也可加热断裂也可加热断裂( (体外体外););而氢键是自动形成的而氢键是自动形成的, ,不需不需要酶和能量。要酶和能量。(2)“dna(2)“dna复制了复制了n n次次”和和“第第n n次复制次复制”的区别的区别, ,前者包括所有的复制前者包括所有的复制, ,但后者但后者只包括第只包括第n n次的复制。次的复制。(3)(3)碱基的单位是碱基的单位是“对对”还是还是“个个”。(4)(4)在在dnadna复制过程中复制过程中, ,无论复制了几次无论复制了几次, ,含有亲代脱氧核苷酸单链的含有亲代脱氧核苷酸单链的dnadna分子数分子数都只有两个。都只有两个。(5)(5)看清试题中问的是看

53、清试题中问的是“dnadna分子数分子数”还是还是“链数链数”, ,是是“含含”还是还是“只含只含”等等关键词关键词, ,以免掉进陷阱。以免掉进陷阱。4.(20204.(2020黄山模拟黄山模拟) )真核细胞某生理过程如图所示真核细胞某生理过程如图所示, ,下列叙述正确的下列叙述正确的是是( () )a.a.酶酶1 1可使磷酸二酯键断裂可使磷酸二酯键断裂, ,酶酶2 2可催化磷酸二酯键的形成可催化磷酸二酯键的形成b.ab.a链和链和b b链的方向相反链的方向相反,a,a链与链与c c链的碱基序列互补配对链的碱基序列互补配对c.c.该图表示该图表示dnadna半保留复制过程半保留复制过程, ,遗

54、传信息传递方向是遗传信息传递方向是 dnarnadnarnad.cd.c链和链和d d链中链中g+cg+c所占比例相等所占比例相等, ,该比例越大该比例越大,dna ,dna 热稳定性越高热稳定性越高【解析解析】选选d d。 酶酶1 1是解旋酶是解旋酶, ,作用是使氢键断裂作用是使氢键断裂,a,a错错 误误;a;a链和链和c c链均与链均与b b链碱链碱基互补配对基互补配对, ,因此因此a a链与链与c c链链 的碱基序列相同的碱基序列相同,b,b错误错误;dna;dna复制过程中遗传信息复制过程中遗传信息的传递方向是的传递方向是dnadna, cdnadna, c错误错误;c;c链和链和d

55、d链中的碱基是互补配对的链中的碱基是互补配对的,a,a与与t t之间以之间以两个氢键连接两个氢键连接,g,g与与c c之间以三个氢键连接之间以三个氢键连接, g+c, g+c所占比例越大所占比例越大,dna,dna分子的热稳分子的热稳定性越高定性越高, ,因此因此c c链和链和d d链中链中g+cg+c所占比例相等所占比例相等, ,该比例越大该比例越大,dna,dna热稳定性越高热稳定性越高,d,d正确。正确。考向三围绕基因与遗传信息及性状之间的关系考向三围绕基因与遗传信息及性状之间的关系, ,考查科学思维能力考查科学思维能力5.(20215.(2021南昌模拟南昌模拟) )下列关于基因、染色

56、体、性状之间的关系的叙述中下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中, ,正确正确的是的是( () )a.a.性状与基因之间存在一一对应的关系性状与基因之间存在一一对应的关系b.b.真核生物的基因都位于染色体上真核生物的基因都位于染色体上, ,呈线性排列呈线性排列c.c.每条染色体上有许多个每条染色体上有许多个dnadna分子分子, ,每个每个dnadna分子上分子上 有许多基因有许多基因, ,每个基因中有每个基因中有许多脱氧核苷酸许多脱氧核苷酸d.d.染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变【解析解析】选选d d。性状与基因之间并

57、不都存在一一对应的线。性状与基因之间并不都存在一一对应的线 性关系性关系, ,有的性状受有的性状受多个基因控制多个基因控制, ,有的基因同时控制多有的基因同时控制多 个性状个性状,a,a错误错误; ;真核生物的基因主要位于真核生物的基因主要位于细胞核中的染细胞核中的染 色体上色体上, ,也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的dna dna 上上,b,b错误错误; ;每条染色体含有每条染色体含有1 1个或个或2 2个个dnadna分子分子,c,c错误错误; ;染色体结构变异可能会使基因的数染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发目或排列顺序发 生改变生改变,d,

58、d正确。正确。 【易错警示易错警示】明确明确dnadna复制、复制、“剪切剪切”与与“水解水解”中的四种酶中的四种酶(1)dna(1)dna聚合酶聚合酶: :需借助母链模板需借助母链模板, ,依据碱基互补配对原则依据碱基互补配对原则, ,将单个脱氧核苷酸连将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上接到已有的链上; ;(2)dna(2)dna连接酶连接酶: :将多个复制起点所复制出的将多个复制起点所复制出的dnadna片段片段“缝合缝合”起来形成磷酸二起来形成磷酸二酯键酯键, ,即连接即连接“片段片段”; ;(3)(3)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶: :用于切断用于切断dnadna双链中主链上的双链中

59、主链上的“3,5-3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键”; ;(4)dna(4)dna水解酶水解酶: :用于将用于将dnadna分子水解为脱氧核苷酸。分子水解为脱氧核苷酸。【加固训练加固训练拔高拔高】1.1.滚环式复制是噬菌体滚环式复制是噬菌体dnadna常见的复制方式常见的复制方式, ,其过程如图。相关叙述错误的其过程如图。相关叙述错误的是是( () ) a.aa.a链可作为链可作为dnadna复制的引物复制的引物b.bb.b链不作为链不作为dnadna复制的模板复制的模板c.c.两条子链的延伸方向都是从两条子链的延伸方向都是从55到到33d.d.该过程需要该过程需要dnadna聚合酶和聚合酶和dn

60、adna连接酶的催化连接酶的催化【解析解析】选选b b。根据图示。根据图示,a,a链断裂开来链断裂开来, ,可作为可作为dnadna复制的引物复制的引物,a,a正确正确;a;a链和链和b b链都作为链都作为dnadna复制的模板复制的模板,b,b错误错误; ;两条子链的延伸方向都是从两条子链的延伸方向都是从55到到3,c3,c正确正确; ;噬菌体噬菌体dnadna为环状为环状dna,dna,所以滚环式复制需要所以滚环式复制需要dnadna聚合酶和聚合酶和dnadna连接酶的催化连接酶的催化,d,d正正确。确。2.2.某某dnadna分子分子( (两条链均含两条链均含1414n)n)含有含有3