高考生物二轮练习专项dna分子的结构.docx

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高考生物二轮练习专项dna分子的结构

2019高考生物二轮练习专项-dna分子的结构

【一】DNA分子的结构

记忆窍门借图记忆

“3”→三种物质：

○、

、▭

“4”→四种碱基对应四种脱氧核苷酸

“5”→五种元素：

含C、H、O；○一定含P；▭一定含N

练一练现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断，最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是（）

A、含胸腺嘧啶32%的样品

B、含腺嘌呤17%的样品

C、含腺嘌呤30%的样品

D、含胞嘧啶15%的样品

[判一判]

1、DNA的两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋

结构（）

2、在①T＝32%，②A＝17%，③A＝30%，④C＝15%

的四个DNA分子中，最稳定（最有可能来自高温环

境的嗜热菌）的是②（）

3、单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连

接成DNA链（）

4、DNA分子初步水解的产物有4种，彻底水解的产

物为6种（）

【二】DNA的复制

[判一判]

1、DNA复制只发生在有丝分裂间期（）

2、DNA双螺旋全部解链后，开始DNA复制（）

3、单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链，并且2条子链形成子代DNA分子（）

[练一练]（2017·海南卷，25）关于核酸生物合成的表达，错误的选项是（）

A、DNA的复制需要消耗能量

B、RNA分子可作为DNA合成的模板

C、真核生物的大部分核酸在细胞核中合成

D、真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期

【三】染色体、DNA和基因的关系

[判一判]

1、构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等（）

2、某DNA片段中有100个脱氧核苷酸，那么可能的排列顺序为2100种（）

3、基因是DNA片段（）

4、不同DNA分子携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同（）

1、教材51页练习一中1和3题，明确DNA结构、各组成成分及正确的连接方式。

2、教材52～53页DNA半保留复制的证据及实验方法过程。

3、教材55～56页[资料分析]——分析推断基因的化学本质和功能及与DNA、染色体的关系。

4、教材58页练习二及教材60页自我检测一和三，都是经典好题。

5、教材58页DNA指纹技术的应用。

考点57提升识图析图能力——DNA分子的结构与特性

1、下图为DNA分子某片段的结构示意图，对该图的正确描述是（）

A、②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

B、④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸

C、当DNA复制时，⑨的形成需要DNA连接酶

D、DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息

排雷

（1）明确○、

、▭的位置及作用；

（2）双链的方向及与脱氧核糖相连的磷酸哪个是自身的哪个是相邻脱氧核苷酸的；（3）DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶、解旋酶作用的化学键有所区分；（4）脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生H2O，即

DNA＋H2O。

1、DNA分子的结构

（1）图示：

见本课时第一部分。

（2）考点集锦

①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。

②○，

，▭之间的数量关系是1∶1∶1。

③○和

之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。

④碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。

⑤每个脱氧核糖连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接。

⑥假设碱基对为n，那么氢键数为2n～3n之间，假设A有m个，那么氢键数为3n－m。

⑦每个脱氧核苷酸中，脱氧核糖中1号碳与碱基相连接，5号碳与磷酸相

连接，3号碳与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连接，如图。

2、DNA分子的特性

（1）稳定性：

磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。

（2）多样性：

碱基对多种多样的排列次序。

提醒假设某DNA分子中有n个碱基对，那么排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。

（3）特异性：

每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。

1、在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过（）

A、肽键

B、—磷酸—脱氧核糖—磷酸—

C、氢键

D、—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—

考点58提升计算能力——DNA碱基互补配对原那么的有关计算

2、一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，那么这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）

A、44%B、24%C、14%D、28%

排雷

（1）单链碱基数＝双链碱基数的一半

（2）DNA两条链中A1＝T2，A2＝T1

（3）（A＋T）/总链＝（A1＋T1）/单链＝（A2＋T2）/单链

解题时先画出简图，根据碱基互补配对原那么推知规律

规律1：

在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。

规律2：

在双链DNA分子中，互补的两碱基之和（如A＋T或C＋G）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。

（单双链转化公式）

规律3：

DNA分子一条链中（A＋G）/（C＋T）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。

（不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数）

规律4：

DNA分子一条链中（A＋T）/（C＋G）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）

规律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（A＋T）/（C＋G）的值不同。

该比值表达了不同生物DNA分子的特异性。

规律6：

假设

＝b%，那么

＝

%。

规律7：

假设A占双链的比例＝c%，那么A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。

2、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，那么由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的（）

A、24%B、22%C、26%D、23%

考点59提升实验探究和计算能力——DNA复制的研究方法和条件

3、（2017·上海卷，16）在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在（）

A、两条DNA母链之间

B、DNA子链与其互补的母链之间

C、两条DNA子链之间

D、DNA子链与其非互补母链之间

排雷

（1）DNA复制场所

（2）解旋方法

（3）识图析图

解读相关信息如下：

①图中DNA分子复制是从多个起点开始的。

②图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的。

③图中DNA分子在复制速率相同的前提下，复制开始的时间最右边最早。

④真核生物的这种复制方式提高了复制速率。

⑤从箭头看子链的合成方向与母链相反，且右上与左下段连续复制，而左上与右下段复制不连续，最终不连续的片段需要DNA连接酶连接成完整子链。

1、研究DNA复制的常用方法

同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。

2、DNA复制的条件

模板

原料

能量

酶

解旋后的两条链

四种游离的脱氧核苷酸

ATP

解旋酶、DNA聚合酶

注意①影响细胞呼吸（ATP供给）的所有因素都可能影响DNA复制。

②体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。

3、DNA分子复制中相关计算

DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，那么：

（1）DNA分子数：

①子代DNA分子数＝2n个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；③不含亲代链的子代DNA分子数＝（2n－2）个。

（2）脱氧核苷酸链数：

①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；③新合成的脱氧核苷酸链数＝（2n＋1－2）条。

3、用32P标记一个T2噬菌体的双链DNA分子，它侵染一个含31P的细菌后释放出了200个后代，那么后代中含32P的噬菌体最多占总数的（）

A、2%B、1%C、0.5%D、50%

DNA半保留复制的原理和相关计算

关于DNA复制方式的探究，充分表达了假说—演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。

1、实验材料：

大肠杆菌。

2、实验方法：

放射性同位素标记技术和离心技术。

3、实验假设：

DNA以半保留的方式复制。

4、实验过程（如图）

（1）大肠杆菌在含15N标记的NH4Cl培养基中繁殖几代，使DNA双链充分标记15N。

（2）将含15N的大肠杆菌转移到14N标记的普通培养基中培养。

（3）在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA（间隔的时间为大肠杆菌繁殖一代所需时间）。

（4）将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA位置。

5、实验预期：

离心后应出现3条DNA带。

（如上图）

（1）重带（密度最大）：

15N标记的亲代双链DNA（15N/15N）。

（2）中带（密度居中）：

一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA（15N/14N）。

（3）轻带（密度最小）：

两条链都为14N标记的子代双链DNA（14N/14N）。

6、实验结果：

与预期的相符。

提醒DNA复制为半保留复制，所以亲代的2条15N链不会消失，最终分布在2个DNA分子中，即不管DNA复制多少次，含亲代15N链的DNA只有2个，15N链始终为2条。

典例（2017·北京理综，30）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。

组别1组2组3组4组

培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl

繁殖代数多代多代一代两代

培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代

操作提取DNA并离心

离心结果仅为轻带（14N/14N）仅为重带（15N/15N）仅为中带（15N/14N）1/2轻带（14N/14N）

1/2中带（15N/14N）

请分析并回答：

（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。

（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________。

（3）分析讨论：

①假设子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，那么“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。

②假设将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________（选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。

③假设在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：

密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。

④假设某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。

对细胞分裂和DNA复制相结合的知识

理解不透

典例取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是（）

A、2B、3C、4D、前三项都对

纠错笔记

（1）细胞分裂过程中先进行DNA复制。

（2）DNA复制的方式：

半保留复制。

（3）图示辨析

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

；第3种情况是2个细胞是

，另外2个细胞是

。

规律只要亲代细胞所有DNA均标记且只复制1次，产生子代DNA分子全带放射性，不管有丝分裂一次产生2个子细胞还是减数分裂连续分裂2次产生4个子细胞，所有子细胞均带放射性。

纠错训练用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，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（）

A、中期20和20、后期40和20

B、中期20和10、后期40和20

C、中期20和20、后期40和10

D、中期20和10、后期40和10

题组一DNA的结构及计算

1、以下关于核酸的表达中，正确的选项是（）

A、DNA分子是由4种核糖核苷酸组成的

B、DNA单链上相邻碱基A和T以氢键连接

C、组成DNA与ATP的元素种类不同

D、T2噬菌体的遗传信息贮存在DNA中

2、（2017·上海卷，4）细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，那么该片段中（）

A、G的含量为30%B、U的含量为30%

C、嘌呤含量为50%D、嘧啶含量为40%

题组二基因概念和DNA复制

3、（2017·山东理综，1）以下实例与基因的作用无关的是（）

A、细胞分裂素延迟植物衰老

B、极端低温导致细胞膜破裂

C、过量紫外线辐射导致皮肤癌

D、细菌感染导致B细胞形成浆细胞

4、DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶。

该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G。

推测“P”可能是（）

A、胸腺嘧啶

B、腺嘌呤

C、胸腺嘧啶或腺嘌呤

D、胞嘧啶

题组三DNA的综合考查

5、以下有关DNA分子复制的表达，正确的选项是（）

A、DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸

B、在复制过程中，解旋和复制是同时进行的

C、解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D、两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子

6、如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段）。

请据图回答以下问题：

（1）图中1表示________，2表示________，1、2、3结合在一起的结构叫__________________。

（2）图中3有________种，中文名字分别是__________________________。

（3）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。

请回答：

①该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G共____________________________对。

②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸______个。

③在DNA分子稳定性的比较中，________碱基对的比例高，DNA分子稳定性高。

（4）假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a；只含15N的DNA的相对分子质量为b。

现将只含15N的DNA培养在含14N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为________，子二代DNA的平均相对分子质量为____________________。

课时规范训练

【组题说明】

考点

题号

错题统计

错因分析

DNA的结构及基因

1、5、7、8、9、10、11、15

DNA的复制

6、16、17