人教版高三生物大一轮总复习：第19讲DNA的结构、复制和基因的本质

1、.考点一DNA分子的构造和相关计算1DNA分子的构造1元素组成：C、H、O、N、P。2根本单位：3平面构造根本骨架：磷酸、脱氧核糖交替连接而成的反向平行长链。碱基对：4空间构造：规那么的双螺旋构造。2DNA分子的特性1相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。2多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。假设某DNA分子中有n个碱基对，那么排列顺序有4n种。3特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA分子的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。1DNA分子中存在几种化学键，这些化学键分别是如何形成和断开的？提示：磷酸二酯

2、键 2如何根据碱基的种类和比例确定核酸的类型？提示：根据碱基的种类确定是DNA还是RNA，假设含有碱基U那么是RNA，假设含有碱基T而不含有碱基U，那么是DNA；根据碱基的比例确定是单链还是双链，假设嘌呤数/嘧啶数1，那么一般是双链，假设嘌呤数/嘧啶数1，那么是单链。1DNA分子的构造分析1图解核酸的构造层次2准确辨析DNA分子的两种关系和两种化学键2碱基互补配对原那么及相关计算DNA碱基互补配对原那么是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与T配对，G一定与C配对的一一对应关系。推论如下：1双链DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。简记：“DNA分子中两个非互补碱基之和是DNA分子总碱

3、基数的一半。2在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，那么A1T1A2T2n%，所以ATA1A2T1T2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。3双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上，m，那么m，互补链中。简记为：“DNA两条互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。4双链DNA分子中，假设b%，那么%。【误区警示】1DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。2假如A占双链的比例为c%，那么A1/单链的比

4、例无法确定，但是可以求出其最大值为2c%，最小值为0。3不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即AT/CG的值不同。12019上海高考在DNA分子模型的搭建实验中，假设仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基A有6个的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为A58B78C82D88 1关键知识：脱氧核糖、磷酸、碱基的连接方式，碱基对的连接方式。2隐含信息：AT对含2个氢键，GC对含3个氢键。【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个脱氧核苷酸总共需要40个订书钉；一条DNA单链需要9个订书钉连接10个脱氧核苷酸，两条链共需要18个订书钉；AT之间有2个氢

5、键，GC之间有3个氢键，A有6个，那么可知有6个AT,4个GC，双链间的氢键数共有624324个。总共需要订书钉40182482个。【答案】C高考母题变式变式1碱基数目计算上题中DNA片段，鸟嘌呤占DNA单链的最大比例是40%。变式2DNA稳定性分析DNA分子中GC碱基对含量越高，构造稳定性越大的原因是什么？A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，所以DNA分子中GC碱基对含量越高，其构造稳定性相对越大。22019济南模拟如图为DNA分子部分构造示意图，以下表达正确的选项是ADNA的稳定性与有关，生物体内DNA解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、逆转录酶等可以断开B是一个胞嘧啶脱氧核苷酸C

6、DNA连接酶可催化或键形成DA链、B链的方向相反，骨架是磷酸和脱氧核糖 解答此题应关注两个方面：1正确识别DNA的平面构造。2明确DNA构造中一个完好脱氧核苷酸的组成，如图中的和其下方的磷酸基团组成一个完好脱氧核苷酸，而不是与组成一个完好脱氧核苷酸。【解析】构造图中分别表示磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的根本骨架，A链、B链方向相反。图中不是同一个脱氧核苷酸分子的组成成分，其中是上面一个脱氧核苷酸的组成成分。是氢键，生物体内的解旋酶和RNA聚合酶可将其断开，并且RNA聚合酶和DNA聚合酶及逆转录酶分别将核糖核苷酸、脱氧核苷酸、脱氧核苷酸连接成核苷酸链。【答案】

7、D32019山东理综某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，以下正确的选项是【解析】根据DNA分子的构造特点可知，假设DNA分子双链中AT/CG的比值均为m，那么每条链中AT/CG比值为m，由此可判断C正确、D错误；DNA分子中AC/TG1，而每条链中的AC/TG不能确定，但两条链中AC/TG的比值互为倒数，故A、B错误。【答案】C【解题归纳】DNA分子构造的分析思路1明确DNA分子中根本组成单位的连接：在DNA分子单链中，两个根本组成单位之间是通过磷酸二酯键相连的，该键也是限制酶、D

8、NA连接酶和DNA聚合酶的作用部位，如题组2C项中DNA连接酶只能催化的形成。2明确DNA分子中磷酸、脱氧核糖和碱基的数目：在整个DNA分子中，磷酸、脱氧核糖和碱基三者的数目一样，并且每个DNA分子片段中含有2个游离的磷酸，且分别存在于脱氧核苷酸链的一端。考点二DNA分子的复制1概念以DNA两条链为模板，合成子代DNA的过程。2时间有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期。3过程4特点1复制方式为半保存复制。2边解旋边复制。5意义使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。1所有的细胞都存在核DNA分子复制吗？复制后的两个子DNA将在细胞分裂的何时分开？提示：不一定。如哺乳动物成熟的红细胞因

9、为无细胞核和各种细胞器而不能进展核DNA分子复制；不分裂的细胞不存在DNA分子复制。复制后的两个子DNA分子将在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随两单体别离而分开，分别进入两个子细胞中。2不同生物中DNA分子复制的场所都一样吗？提示：不都一样。真核生物中，DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；原核生物中，DNA分子复制的场所有拟核、细胞质。1相关计算DNA复制为半保存复制，假设将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：1子代DNA分子数为2n个。含有亲代链的DNA分子数为2个。不含亲代链的DNA分子数为2n2个。含子代链的DNA分子数为2n个。2子代脱氧核苷酸链数为2n1

10、条。亲代脱氧核苷酸链数为2条。新合成的脱氧核苷酸链数为2n12条。3消耗的脱氧核苷酸数。假设一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m2n1个。2利用图示法理解细胞分裂与DNA复制相结合的知识最后形成的4个子细胞有三种情况：第一种情况：4个细胞都是； 第二种情况：2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是；第三种情况：2个细胞是,2个细胞是。【误区警示】1由于染色体着丝点分裂后形成的两子染色体移向哪一极是“随机的，故移向同一极的染色体其双链DNA所带的放射性状况应由每条染色体两单体如何挪动决定，决不可将所有染色体的单体挪动“

11、统一对待。2性原细胞进展减数分裂时DNA只进展一次复制，复制后的子代DNA在减数第二次分裂后期分开，分别进入两个精细胞或一个卵细胞和极体或两个极体中。42019新课标全国卷某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。假设在细胞正常生长的培养液中参加适量的该物质，以下相关表达错误的选项是A随后细胞中的DNA复制发生障碍B随后细胞中的RNA转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用【解析】因为该物质可使DNA双链不能解开，DNA复制时需要解旋，所以假设在细胞培养液中参加该物质，会导致细胞中DNA复制发生障碍，A正确；由于RNA是在细胞

12、核中以DNA一条链为模板合成的，因此，RNA转录前需要DNA解旋，B正确；因为该物质使DNA复制不能完成，所以可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误；该物质能抑制DNA复制，因此，可抑制癌细胞增殖，D正确。【答案】C5用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次，其结果不可能是A含有15N的DNA分子占1/8B复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C含有14N的DNA分子占7/8D复制结果共产生16个DNA分子 解答此题的关键是明确以下两点：1用15N标记的DNA作模板，含14N的培养基为原料。2该DNA分子中含有100个碱基对

13、，即200个碱基。【解析】DNA连续复制4次，形成16个DNA分子，其中有2个含15N，所有的DNA分子都含14N；最初的DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸为2100260240个，复制4次，共需4015600个腺嘌呤脱氧核苷酸。【答案】C6某高等动物的一个细胞中DNA分子的双链均被32P标记不考虑细胞质DNA，将其放在含31P的细胞培养液中培养，正确的选项是A假设该细胞进展有丝分裂，那么完成一个细胞周期后产生的子细胞100%具有放射性B假设该细胞进展无丝分裂，那么产生的子细胞均不具有放射性C假设该细胞是精原细胞，那么其进展减数分裂产生的子细胞50%具有放射性D假设该细胞为精细胞，那么其增殖产生的

14、子细胞具有放射性【解析】根据DNA分子的半保存复制，细胞进展一次有丝分裂后，子细胞内所有染色体均具有放射性；细胞进展无丝分裂时DNA分子也进展复制，子细胞内也会出现放射性；精原细胞中DNA分子经半保存复制后，产生的精细胞全部具有放射性；高等动物的精细胞一般不分裂。【答案】A7以下图为真核细胞内某基因15N标记的构造示意图，该基因全部碱基中A占20%。以下说法正确的选项是A该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B该基因的一条核苷酸链中CG/AT为32CDNA解旋酶只作于部位，限制性核酸内切酶只作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8【解析】真核细胞中的DN

15、A主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中；由双链DNA中A腺嘌呤占20%，且DNA中AT、CG可知，CG100%AT60%，故该基因中CG/AT32该基因一条核苷酸链中CG/AT；DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键即，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键；15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/231/4。【答案】B8将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞染色体数为2N置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。以下推断正确的选项是A假设只进展有丝

16、分裂，那么含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B假设进展一次有丝分裂再进展一次减数分裂，那么含32P染色体的子细胞比例至少占1/2C假设子细胞中的染色体都含32P，那么一定进展有丝分裂D假设子细胞中的染色体都不含32P，那么一定进展减数分裂【解析】假设该生物细胞内含一对染色体，且只进展有丝分裂，分裂三次形成8个细胞，那么含放射性DNA的细胞最多有4个，占1/2；假设该生物只有一对染色体，其进展一次有丝分裂再进展一次减数分裂，共产生8个细胞，含32P染色体的子细胞占1/2，假设该生物有两对染色体，那么占的比例会更高；假设该生物含有多对染色体，那么不管是有丝分裂还是减数分裂，子细胞都有可能含放射

17、性；D选项所述的情况不可能出现。【答案】B【解题归纳】1有丝分裂的过程图解与规律总结：过程图解一般只研究一条染色体：复制一次母链标记，培养液不含同位素标记：转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：规律总结：假设只复制一次，产生的子染色体都带有标记；假设复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。2减数分裂与DNA复制：过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。考点三基因是有遗传效应的DNA片段染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系必修2 P55“本节聚焦1DNA分子是如何携带遗传信息的？提示：遗

18、传信息蕴藏在DNA的碱基排列顺序中。2DNA分子为什么可以携带丰富的遗传信息？提示：碱基的种类有四种，数量较多，排列顺序多变。9据图答复以下问题：1据图1可知基因与染色体的关系是基因在染色体上呈_排列。2图2中的字母分别为：a染色体，b._，c.基因，d._。3基因的本质：具有_。【答案】1线性2DNA脱氧核苷酸3遗传效应的DNA片段102019天水模拟以下关于基因、染色体和性状的说法正确的选项是A非等位基因都位于非同源染色体上B位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相关联C基因与性状之间是一一对应的关系D基因突变一定可以改变生物体的表现型【解析】同源染色体上也可出现非等位基因；位于

19、X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与性别相关联；性状可能由多个基因控制；基因突变不一定改变生物体的表现型，如突变产生的新基因为隐性基因。【答案】B模拟母题变式变式生物体内的基因是否都存在于染色体上？解释原因。否。真核生物的核基因都存在于染色体上，细胞质基因存在于叶绿体或线粒体上，原核生物的基因存在于拟核或质粒上，病毒的基因存在于其核酸分子中。 构建知识网络必背答题语句1DNA分子复制的时期：细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。2DNA复制需要的根本条件有：模板、原料、能量和酶等。3DNA分子复制的特点是：半保存复制；边解旋边复制。4DNA分子复制的意义是：DNA分子通过复制，将遗传信

20、息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。5遗传信息是指：DNA中碱基的排列顺序。6基因的本质描绘是：基因是有遗传效应的DNA片段。练真题感悟高考展示规律一、选择题12019上海单科在DNA分子模型搭建实验中，假如用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型A粗细一样，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B粗细一样，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析：DNA分子由两条反向平行的长链盘旋成规那么的双螺旋构造，两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连，遵循互补配对

21、原那么。由此可知：DNA分子双螺旋模型粗细一样，且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似。A项符合题意。答案：A22019课标卷关于DNA和RNA的表达，正确的选项是ADNA有氢键，RNA没有氢键B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA，也有RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA解析：此题主要考察DNA和RNA的相关知识。DNA一般为双链构造，其碱基对间为氢键，RNA虽然一般为单链，但tRNA形成的“三叶草构造中，也存在碱基互补配对现象，也存在氢键；DNA病毒只含DNA，RNA病毒只含RNA，一种病毒不可能同时含有DNA和RNA；原核细胞与真核细胞一样，既有DNA，也有RNA；叶绿体和线粒体均含有DNA和RNA，而核糖体只含有RNA。答案：C二、非选择题32019新课标全国卷在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示