【推荐】专题19DNA的结构和复制以及基因概念-3年高考2年模拟1年原创备战高考精品系列之生物（原卷版）Word版无答案

1、考纲内容考纲解读1.DNA分子结构的主要特点()2.基因的概念()3.DNA分子的复制()1.理解DNA分子的结构特点、复制过程及能够进行相关计算2.理解基因与DNA、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的关系命题预测纵观近三年高考题，本专题主要考查DNA分子的结构特点、复制过程及相关计算，在上海卷较为常考。预测2017年高考将主要以选择题形式考查DNA结构和复制相关碱基的计算。知识网络知识讲解一、DNA分子的结构及相关计算1.DNA分子的化学组成(1)基本组成元素：C、H、O、N、P。(2)基本单位ks5uks5uKs5u.Com2.DNA分子的结构(1)主要特点两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而

2、成。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，例如：遵循碱基互补配对原则(2)空间结构：规则的双螺旋结构。3.DNA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。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。4.DNA分子结构中的碱基计算(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，AT，CG，AGCT，即嘌呤碱

3、基总数等于嘧啶碱基总数。(2)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。(3)DNA分子一条链中(AG)/(CT)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)(4)DNA分子一条链中(AT)/(CG)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等)(5)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。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。(6)若已

4、知A占双链的比例为c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。二、DNA分子的复制1.DNA分子的复制(1)概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。(2)时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。(3)过程：(4)特点：边解旋边复制。(5)方式：半保留复制。(6)结果：形成两个完全相同的DNA分子。(7)意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。2.DNA复制过程中的数量关系ks5uks5uks5uDNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：(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D

5、NA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)消耗脱氧核苷酸数若一亲代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m(2n1)个。三、基因与DNA、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的关系考点透析考点1 DNA分子的结构分析【典型例题】如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是()A.代表的物质中储存着遗传信息B.不同生物的DNA分子中的种类无特异性C.转录时该片段的两条链都可作为模板链D.DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定【名师点

6、睛】把握DNA结构的3个常考点(1) (2) (3) 【变式训练】下图为DNA分子部分结构示意图，以下叙述正确的是()A.解旋酶可以断开键，因此DNA的稳定性与无关B.是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸C.DNA连接酶可催化或键形成D.A链、B链的方向相反，磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架考点2 DNA分子结构中的碱基计算【典型例题】某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A.四种含氮碱基ATGC4477B.若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m2n)，则G的个数为pC.碱基排列方式共有4200种D.含有4个游离的磷酸【名师点睛】DNA分子中有关碱基比例计算的解题

7、步骤 (1)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。(2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。【变式训练】下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：(1)若A占20%，则G占_。(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是_。(3)一条链中(AC)/(TG)0.4，互补链中的此值是_。(4)一条链中(AT)/(CG)0.4，互补链中的此值是_。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有_个。考点3 DNA复

8、制的相关计算【典型例题】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N培养基中连续复制4次，其结果可能是()A.含有14N的DNA占100%B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C.含15N的链占1/8D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是23【名师点睛】将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。(1)含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子中，总链数为2n22n1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。【变式训练】假

9、设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A.该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变考点4 DNA复制与细胞分裂的关系【典型例题】取小鼠睾丸中的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述正确的是()A.初级精母细胞中每条染色体的两

10、条染色单体都被标记B.次级精母细胞中每条染色体都被标记C.只有半数精细胞中有被标记的染色体D.所有精细胞的全部染色体中，被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等【名师点睛】利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的相互关系此类问题可通过构建模型图解答，如下图：这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。【变式训练】用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是()A.0条 B.

11、20条C.大于0小于20条 D.以上都有可能1.（2016上海卷.28）在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、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（ ）A.58 B.78 C.82 D.882.（2015上海卷.18）若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为（ ）A. B. C. D. 3.（2015上海卷.19）在双螺旋DNA模型搭建实验中，使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连

12、为一体，为了逼真起见，A与T之间以及C与G之间最好分别钉（ ）A2和2个钉B2和3个钉C3和2个钉D3和3个钉4.(2014山东卷.5) 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，下列正确的是( )5.(2014上海卷.4)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（）6.(2014上海卷.15)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双

13、螺旋的整条模型（）A. 粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B. 粗细相同，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7.（2016课标1卷.29）有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（APPP或dAPPP）。回答下列问题；（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 （填“”“”或“”）位上。（2）若用带有32P标记的dATP作

14、为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“”“”或“”） 位上。（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是 。8.(2014福建卷.28)（16分）人类对遗传的认知逐步深入：（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱

15、基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是 。（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有S、S、S等

16、多种类型，R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的S与R型菌混合培养，出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 ，否定了这种说法。（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用 解释DNA分子的多样性，此外， 高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。1.（2016届黑龙江哈尔滨六中高三第三次模拟理综生物试卷）下列关于“生物”的叙述，正确的是（ ）A、原核生物细胞无线粒体，所以不能进行有氧呼吸B、病毒没有细胞结构，所以不是生物ks5uks5uKs5u.ComC、真核生物和原核生物的遗传物质都是DNAD、原核生物细胞无叶绿体，所以都不能进行光合作用2

17、.（2016届海南中学高三第九次月考生物试卷）假设一个双链均被标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%，用遮光噬菌体侵染只含的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述不正确的是（ ）A.该过程至少需要个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供原料C.含和只含的子代噬菌体的比例是1:50D.该DNA发生突变，其控制的性状可能不发生改变3.（2016届甘肃省甘谷县第一中学高三第四次检测考试生物试卷）将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以

18、及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（ ）( )ks5uks5uKs5uA1/2,7/8,1/4 B1/4,1,1/8 C1/4,7/8,1/8 D1/8,1,1/84.（2016届江苏省如东高级中学高考冲刺（3）生物试卷）下列关于DNA分子结构与复制的说法，正确的是（ ）ADNA分子的差异造成了肺炎双球菌S型菌与R型菌致病性的差异BDNA分子中每个磷酸基团都连接2个脱氧核糖C减数分裂过程中发生交叉互换一般不会导致DNA分子结构的改变D边解旋边复制是保证亲代与子代DNA遗传信息传递准确性的关键5.（2016届甘肃省甘谷县第一中学高三第四次检测考试生物试卷）关于图示DNA分子的说法，正确的是 （ ）A限制性核酸内切酶可作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和（AT）/（GC）的比例上C若该DNA中A为p个，占全部碱基的n/m（m2n），则G的个数为pm/2npD把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占3/46.（2016届甘肃省甘谷县第一中学高三第四次检测考试生物试卷）在一