（江蘇專用）2019版高考生物大一輪復(fù)習 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第18講 DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)學案

《（江蘇專用）2019版高考生物大一輪復(fù)習 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第18講 DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2019版高考生物大一輪復(fù)習 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第18講 DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)學案（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第18講　DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì) [江蘇最新考綱]　1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(B)。2.DNA分子的復(fù)制(B)。 考點一　DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算(5年12考) 1.圖解DNA分子結(jié)構(gòu) ■助學巧記 巧記DNA分子結(jié)構(gòu)的“五·四·三·二·一” 2.DNA分子的特性 1.真題重組　判斷正誤 (1)細胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和(2017·海南卷，23C)(×) (2)大腸桿菌細胞中只有A、T、C、G四種堿基(2012·海南卷，5C)(×) (3)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(2014·全國卷Ⅱ

2、，5C)(×) (4)DNA的X光衍射實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(2013·全國卷Ⅱ，5C)(×) (5)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵(2013·全國卷Ⅱ，1A)(×) 以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P47～50，把握DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷程及DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)涵是解題關(guān)鍵。 2.(必修2 P49圖3－11改編)下圖為大腸桿菌DNA分子片段，分析并回答下列問題： (1)圖中2是核糖還是脫氧核糖？________。1、2、3構(gòu)成了一個完整的脫氧核苷酸分子，據(jù)圖推測其中文名稱是____________。 (2)圖中的堿基對5和6是G—C、A—T還是A—U？________。你的

3、判斷理由是什么？_______________________________________________________________。 (3)每個DNA片段中有幾個游離的磷酸基團？____________________________。 (4)圖中a處為________鍵，用________酶可將其斷裂，b處為________鍵，該鍵形成時需________酶參與，其斷裂時需用________酶。 提示　(1)脫氧核糖　胞嘧啶脫氧核苷酸或鳥嘌呤脫氧核苷酸 (2)A—T　5與6間有2個氫鍵，應(yīng)為A—T對，而不是G—C對，而且DNA分子中無“U” (3)2個 (4)氫　解旋

4、　磷酸二酯　DNA聚合酶或DNA連接　限制性核酸內(nèi)切 　DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點 1.(2017·海南卷，24)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值的敘述，正確的是(　　) A.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同 B.前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高 C.當兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈 D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1 解析　在雙鏈DNA分子中，A、T之間形成2個氫鍵構(gòu)成堿基對，G、C之間形成3個氫鍵構(gòu)成堿基對，所以G、C對相對越多，DNA

5、分子越穩(wěn)定，B錯誤；又因A＝T、G＝C，所以只要是雙鏈DNA分子(A＋C)/(G＋T)都恒等于1，A錯誤，D正確；單鏈DNA中，兩個比值也可能相同，C錯誤。 答案　D 2.(2017·山東部分重點中學聯(lián)考)下列有關(guān)DNA分子的敘述，正確的是(　　) A.“噬菌體侵染細菌實驗”證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)量是n/2 C.DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過氫鍵連接 D.DNA分子互補配對的兩條鏈中堿基序列一定不同 解析　“噬菌體侵染細菌實驗”只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；一個含n個堿基的DNA分子，由于DNA中存

6、在非編碼區(qū)，故轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)量肯定小于n/2，B錯誤；DNA的一條單鏈上相鄰的堿基A與T之間通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接，C錯誤；DNA分子互補配對的兩條鏈中，堿基序列肯定不同，D正確。 答案　D (1)DNA分子的特異性是由堿基對的排列順序決定的，而不是由配對方式?jīng)Q定的，配對方式只有四種：A—T、C—G、T—A、G—C。 (2)DNA中并不是所有的脫氧核糖都連著兩個磷酸基團，兩條鏈各有一個3′端的脫氧核糖連著一個磷酸基團(環(huán)狀DNA分子除外)。 (3)雙螺旋結(jié)構(gòu)并不是固定不變的，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中會發(fā)生解旋。 (4)在DNA分子中，A與T分子數(shù)相等，G與C分子數(shù)

7、相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量，后者恰恰反映了DNA分子的特異性。 (5)并非所有的DNA分子均具“雙鏈”，有的DNA分子為單鏈。原核細胞及真核細胞細胞器中的DNA分子為“雙鏈環(huán)狀”。 　DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)計算 【典例】 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(　　) [慧眼識圖　獲取信息] 答案　C “歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計算規(guī)律 (1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即A＋G＝T＋C。 (2)“互補堿基之和”的

8、比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中＝m，在互補鏈及整個DNA分子中＝m，而且由任一條鏈轉(zhuǎn)錄來的mRNA分子中(A＋U)/(G＋C)仍為m(注：不同DNA分子中m值可不同，顯示特異性)。 (3)非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中＝a，則在其互補鏈中＝，而在整個DNA分子中＝1。(注：不同雙鏈DNA分子中非互補堿基之和的比均為1，無特異性) 【方法體驗】 1.下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A.某DNA分子有胸腺嘧啶312個，占總堿基比為26%，則該DNA上有鳥嘌呤288個 B.若質(zhì)粒含有2

9、000個堿基，則該分子同時含有2個游離的磷酸基團 C.某DNA分子含有500個堿基，可能的排列方式有4 500種 D.某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%，則每條單鏈上的胞嘧啶占25%～50% 解析　DNA分子上有胸腺嘧啶312個，則總堿基數(shù)為312/26%＝1 200，可推出該DNA分子上有鳥嘌呤(1 200－312×2)/2＝288，A正確；質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA分子，不含游離的磷酸基團，B錯誤；含有500個堿基的DNA，可能的排列方式有4250種，C錯誤；某DNA分子內(nèi)胞嘧啶占25%，則每條單鏈上的胞嘧啶占0%～50%，D錯。 答案　A 2.(2017·鎮(zhèn)江一模)在搭建DNA分子模型的實驗

10、中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C，6個G，3個A，7個T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片40個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則所搭建的DNA分子片段最長為多少堿基對(　　) A.4 B.5 C.6 D.7 解析　設(shè)能搭建的DNA分子含有n個堿基對，則每條鏈需要脫氧核糖和磷酸之間的連接物的數(shù)目為2n－1，共需(2n－1)×2個，已知脫氧核糖和磷酸之間的連接物有14個，則n＝4，所以只能搭建出一個4堿基對的DNA分子片段。 答案　A 3.(2017·南京多校聯(lián)考)DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(

11、設(shè)為X)變成了尿嘧啶，該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U－A、A－T、G－C、C－G，推測“X”可能是(　　) A.胸腺嘧啶 B.胞嘧啶 C.腺嘌呤 D.胸腺嘧啶或腺嘌呤 解析　DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，即親代雙鏈分離后，每條單鏈均作為新鏈合成的模板.因此，復(fù)制完成時將有兩個子代DNA分子，每個分子的核苷酸序列均與親代分子相同，且每個子代DNA分子中，一條鏈來自親代，另一條鏈為新合成的鏈。由4個子代DNA分子的堿基對可知該DNA分子經(jīng)過誘變處理后，其中1條鏈上的堿基發(fā)生了突變，另一條鏈是正常的，所以得到的4個子代DNA分子中正常的DN

12、A分子和異常的DNA分子各占，因此含有G與C、C與G的2個DNA分子是未發(fā)生突變的，這兩個正常的DNA分子和親代DNA分子的堿基組成是一致的，即親代DNA分子中的堿基組成是G－C或C－G，因此X可能是G或C。 答案　B 考點二　DNA分子的復(fù)制及基因的概念(5年13考) 1.DNA分子的復(fù)制 (1)概念、時間、場所 (2)過程 (3)特點 ①過程：邊解旋邊復(fù)制 ②方式：半保留復(fù)制 (4)準確復(fù)制的原因和意義 ①原因：DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供精確的模板，堿基互補配對原則，保證了復(fù)制能準確進行。 ②意義：DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代

13、，保持了復(fù)制信息的連續(xù)性。 ■助學巧記 巧記DNA分子的復(fù)制的“二、二、三、四” 2.觀察下面的基因關(guān)系圖，完善相關(guān)內(nèi)容 1.下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)及復(fù)制的敘述正確的是(　　) A.DNA分子復(fù)制總是精確無誤的，不會出現(xiàn)差錯 B.PCR與細胞中DNA分子復(fù)制所需要的條件完全一致 C.DNA分子一條鏈中相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接 D.每個DNA分子中只有一個啟動子，啟動子是DNA復(fù)制的起點 解析　由于內(nèi)外種種原因，DNA復(fù)制，會出現(xiàn)差錯，A錯誤；PCR擴增DNA時需要耐高溫的DNA聚合酶，需要加熱到90～95 ℃變性，冷卻到55～60 ℃退火，升溫到70～

14、75 ℃延伸，與體內(nèi)復(fù)制所需溫度不同，B錯誤；DNA分子一條鏈中相鄰堿基通過脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖連接，C正確；啟動子是RNA聚合酶結(jié)合點，是轉(zhuǎn)錄的起點，每個DNA有多個基因，每個DNA有多個啟動子，D錯誤。 答案　C 2.(2017·鹽城龍崗中學)某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的比為(　　) A.34%和16% B.34%和18% C.16%和34% D.32%和18% 解析　由“雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%”可知，一條鏈上G與C之

15、和占該鏈堿基總數(shù)的34%，則A與T之和占該鏈堿基總數(shù)的66%，又已知“T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%”，則該鏈上A占34%、G占16%，故互補鏈上T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的34%、16%。 答案　A 1.DNA復(fù)制的類型：在真核生物中，DNA復(fù)制一般是多起點復(fù)制。在原核生物中，DNA復(fù)制一般是一個起點。無論是真核生物還是原核生物，DNA復(fù)制大多數(shù)都是雙向進行的。如圖所示為真核生物DNA的多起點、雙向復(fù)制： 圖中顯示多起點復(fù)制，但多起點并非同時進行，其意義在于提高復(fù)制速率。 2.DNA分子復(fù)制中的相關(guān)計算 DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n次，則有：

16、 (1)DNA分子數(shù) ①子代DNA分子數(shù)＝2n個； ②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個； ③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。 (2)脫氧核苷酸鏈數(shù) ①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2 n＋1條； ②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條； ③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)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，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個 ； ②第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1個。 【即學即練】 1.(2017·揚州高郵中學10月檢測)用15N標記

17、含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)判斷錯誤的是(　　) A.含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占7/8 C.復(fù)制過程需腺嘌呤脫氧核苷酸600個 D.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子 解析　1個被15N標記的DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，共得到24＝16個DNA分子。根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點可知：這16個DNA分子中有2個DNA分子的一條鏈是15N，另一條鏈是14N，其余14個DNA分子的兩條鏈都是14N。由此可見，16個DNA分子都含14N(比例是100%)，含有15N的DNA分子

18、數(shù)為2(占1/8)。根據(jù)有關(guān)公式可求出該DNA分子中含40個A，復(fù)制4次需A的數(shù)量＝(24－1)×40＝600個。 答案　B 2.在DNA復(fù)制開始時，將大腸桿菌放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H－dT)的培養(yǎng)基中，3H－dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標記。幾分鐘后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H－dT 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進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　根據(jù)放射

19、性自顯影結(jié)果可知，中間低放射性區(qū)域是復(fù)制開始時在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H－dT)的培養(yǎng)基中進行復(fù)制的結(jié)果，A錯誤；該實驗不能證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，B錯誤；兩側(cè)高放射性區(qū)域是將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含高劑量3H－dT的培養(yǎng)基中進行復(fù)制的結(jié)果，因此可判斷DNA復(fù)制從起始點(中間)向兩個方向延伸，C正確，D錯誤。 答案　C 3.右圖為真核細胞DNA復(fù)制過程。下列有關(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.DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋，且需要消耗ATP C.從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向相反 D.DNA在復(fù)制過程中先完成解旋，再復(fù)制 解析　D

20、NA的復(fù)制特點是邊解旋邊復(fù)制。 答案　D 易錯·防范清零 [易錯清零] 易錯點1　誤認為DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶” 點撥　DNA分子一般為“雙螺旋結(jié)構(gòu)”，雙鏈DNA中嘌呤等于嘧啶，但注意一條鏈中嘌呤不一定等于嘧啶，單鏈DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。 易錯點2　誤認為DNA復(fù)制“只發(fā)生于”細胞核中 點撥　細胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進行DNA分子的復(fù)制，其場所除細胞核外，還包括葉綠體、線粒體、原核細胞的擬核及質(zhì)粒。 易錯點3　混淆DNA復(fù)制、“剪切”與“水解”中的四種酶 點撥　(1)DNA聚合酶：需借助母鏈模板，依據(jù)堿基互補配對原則，將單個脫氧核苷酸連接成“鏈

21、”； (2)DNA連接酶：將多個復(fù)制起點所復(fù)制出的“DNA片段”“縫合”起來形成磷酸二酯鍵，即連接“片段”； (3)限制性核酸內(nèi)切酶：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的“3，5－磷酸二酯鍵”； (4)DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核苷酸。 易錯點4　DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制解題時的5個“注意” 點撥　(1)注意不要將DNA分子中堿基對之間氫鍵的形成與斷裂條件混淆，氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫鍵是自動形成的，不需要酶和能量。 (2)注意“DNA復(fù)制了n次”和“第n次復(fù)制”的區(qū)別，前者包括所有的復(fù)制，但后者只包括第n次的復(fù)制。 (3)注意堿基的單

22、位是“對”還是“個”。 (4)注意在DNA復(fù)制過程中，無論復(fù)制了幾次，含有親代脫氧核苷酸單鏈的DNA分子都只有兩個。 (5)注意看清試題中問的是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”，是“含”還是“只含”等關(guān)鍵詞，以免掉進陷阱。 [糾錯小練] 1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(　　) A.DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu) B.DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基 C.DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對 D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連 解析　絕大多數(shù)DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)，

23、A錯誤；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，因此兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對，C正確；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖－磷酸－脫氧核糖相連，D錯誤。 答案　C 2.(多選)如圖所示為DNA復(fù)制的較為詳細的圖解，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A.在解旋酶和DNA聚合酶的催化下，DNA復(fù)制可順利進行 B.在DNA復(fù)制的過程中，可能會出現(xiàn)尿嘧啶與腺嘌呤互補配對現(xiàn)象 C.圖示DNA復(fù)制的特點有邊解旋邊復(fù)制以及半保留復(fù)制等 D.復(fù)制完成后，前導(dǎo)鏈和隨后鏈所在單鏈堿基排列

24、順序相同 解析　從圖示信息可知，DNA復(fù)制需要拓撲異構(gòu)酶Ⅱ、解旋酶、引物合成酶、聚合酶I和Ⅲ等多種酶的催化，A錯誤；在DNA復(fù)制過程中，RNA引物能與模板鏈互補形成雜交鏈，該雜交鏈中可能含有堿基對A—U，B正確；從圖中信息可知，DNA復(fù)制的特點有邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制等，C正確；從圖中信息可知，前導(dǎo)鏈和隨后鏈都是新合成的子鏈，而兩條子鏈上堿基是互補的，D錯誤。 答案　AD 3.將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌(擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，檢測到如圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性

25、的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實驗的結(jié)果預(yù)測與分析，正確的是(　　) A.DNA第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ兩種類型，比例為1∶3 B.DNA復(fù)制后分配到兩個子細胞時，其上的基因遵循基因分離定律 C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1) D.復(fù)制n次形成的放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n＋1)－2 解析　DNA分子具有半保留復(fù)制的特點，將一個不含放射性同位素32P標記的大腸桿菌放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制兩次后，會形成4個DNA分子，Ⅰ、Ⅱ兩種類型各2個，比例為1∶1，A錯誤；真核生物在進行有性生殖時，核基因遵循基因的分離定律，原核生物大腸桿菌的基因

26、在二分裂過程中，不遵循基因的分離定律，B錯誤；DNA共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶，則1個DNA分子含有胞嘧啶的數(shù)目是(m－2a)/2，復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1)×(m－2a)/2，C錯誤；該大腸桿菌復(fù)制n次，共形成2n個DNA分子，放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2(n＋1)－2，D正確。 答案　D 課堂小結(jié) 思維導(dǎo)圖 晨讀必背 1.DNA分子兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。 2.科學家運用同位素標記技術(shù)，采用假說一演繹法，證實了DNA以半保留方式復(fù)制。 3.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表了

27、遺傳信息。 4.DNA復(fù)制具有邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制的特點，主要發(fā)生在細胞核中，需要有模板、原料、酶和能量。 5.DNA復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶參與。 6.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其主要載體是染色體，線粒體和葉綠體中也存在基因。 隨堂·真題演練 1.(2012·江蘇卷，12)如下圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的 B.圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的 C.真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶 D.真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率 解析　從圖中能看出有多個復(fù)制起點，但不

28、能看出是同時的，A錯誤；圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的；真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等參與。 答案　A 2.(2016·江蘇卷，18)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成 B.向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C.向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成 D.

29、若α鏈剪切點附近序列為……TCCACAATC…… 則相應(yīng)的識別序列為……UCCACAAUC…… 解析　蛋白質(zhì)由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成，A正確；向?qū)NA中雙鏈間遵循堿基互補配對原則，B正確；向?qū)NA可通過轉(zhuǎn)錄形成，逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA，C錯誤；由于α鏈與識別序列的互補序列互補，故兩鏈堿基相同，只是其中T與U互換，D正確。 答案　C 3.(2015·江蘇卷，33)熒光原位雜交可用熒光標記的特異DNA片段為探針，與染色體上對應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請回答下列問題： (1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示，DNA酶Ⅰ隨機切開了核苷酸之

30、間的________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在 DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標記的________為原料，合成熒光標記的DNA探針。 (2)圖2表示探針與待測基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中________鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中，探針的堿基按照________________________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有________條熒光標記的DNA片段。 (3)A、B、C分別代表不同來源的一個染色體組，已知AA和BB中各有一對同源染色體可被熒光探針標記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜

31、交，則其F1有絲分裂中期的細胞中可觀察到________個熒光點；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細胞中分別可觀察到______個熒光點。 解析　(1)由圖1所知，DNA酶Ⅰ使DNA鏈斷裂，即作用于相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵；DNA探針的本質(zhì)是熒光標記的DNA片段，合成原料為脫氧核苷酸。(2)通過熱變性，使DNA堿基對之間的氫鍵斷裂，復(fù)性時能重新形成氫鍵，并且遵循堿基互補配對原則，形成雜交DNA分子。兩條姐妹染色單體，含有四條模板鏈，可與四個被標記的DNA探針結(jié)合形成4個熒光標記的雜交DNA分子。(3)植物甲(AABB)形成的配子染色體組成為AB與植物乙(AACC)的配子AC，受精后合子染色

32、體組成為AABC，又由于 AA 和 BB 中各有一對同源染色體可被熒光探針標記，則AABC將會有3條染色體被標記，6條染色單體，可以觀察到6個熒光點。AABC減數(shù)分裂時，AA兩個染色體組可以正常聯(lián)會，并且同源染色體分離，減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細胞分別獲得一個A染色體組，而B染色體組內(nèi)的沒有同源染色體存在，B中的染色體隨機進入兩個子細胞中，因此其中一個子細胞含有A和B染色體組內(nèi)2條能被標記的染色體，標記4條染色單體，可以看到4個熒光點；另一子細胞只含有A中1條能被標記的染色體，2條染色單體，可以觀察到2個熒光點。 答案　(1)磷酸二酯　脫氧核苷酸 (2)氫　堿基互補配對　4　(3)6　2

33、和4 課后作業(yè) (時間：30分鐘　滿分：100分) 一、單項選擇題 1.將一個不含有放射性同位素標記的大腸桿菌(其擬核DNA呈環(huán)狀，共含有m個堿基，其中有a個胸腺嘧啶)放在含有32P標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間后，檢測到如下圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)該實驗結(jié)果的分析正確的是(　　) A.該擬核DNA分子中每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團相連 B.第二次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA分子中Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1∶3 C.復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1)·(m－a)/2 D.復(fù)制n次形成的含放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2

34、n－2 解析　由于擬核DNA分子是環(huán)狀的，所以每個脫氧核糖都與2分子磷酸基團相連；由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以第二次復(fù)制產(chǎn)生的4個子代DNA分子中Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1∶1；含有m個堿基的DNA，有a個胸腺嘧啶，故胞嘧啶的數(shù)目為(m/2－a)個，復(fù)制n次需要胞嘧啶的數(shù)目是(2n－1)×(m/2－a)；復(fù)制n次形成的脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n×2，其中親代DNA的兩條鏈不含放射性，故含放射性脫氧核苷酸單鏈數(shù)為2n＋1－2。 答案　A 2.(2017·宿遷模擬)如圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的描述正確的是(　　) A.②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 B.④的名稱是胞

35、嘧啶脫氧核苷酸 C.DNA聚合酶用于⑨的形成 D.DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息 解析　由圖示可知，①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示胞嘧啶，②和①相間排列構(gòu)成了DNA分子的基本骨架；④中的①應(yīng)屬于上面那個脫氧核苷酸的磷酸基團；⑨的形成依靠堿基互補配對原則，不需要DNA聚合酶，DNA聚合酶是將游離的脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸鏈。 答案　D 3.真核細胞中DNA復(fù)制如下圖所示，下列表述錯誤的是(　　) A.多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成 B.每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代 C.復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化 D.DN

36、A分子的準確復(fù)制依賴于堿基互補配對原則 解析　DNA復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，但氫鍵的形成不需要酶的催化，C錯誤。 答案　C 4.(2017·江蘇省淮安、宿遷高三期中)下列關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的敘述，正確的是(　　) A.一個含有m對堿基，其中A為a個的DNA，在n次復(fù)制過程中，需消耗(2n－1)(m－a)個C B.邊解旋邊復(fù)制是保證親代與子代DNA遺傳信息傳遞準確性的關(guān)鍵 C.DNA分子中每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基 D.人的不同DNA分子A＋T/G＋C的值總是相同的 解析　含m個堿基對的DNA分子中，A有a個，可知一個DNA分子的2m個堿基中共有C

37、為(2m－2a)/2＝(m－a)，復(fù)制n次后，共有(2n)個DNA分子，但第一個DNA分子本來就存在，不需要原料，所以復(fù)制n次需要(2n－1)個DNA分子上的C，即(2n－1)(m－a)個C ，A正確；DNA遺傳信息傳遞的準確性依賴于DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)制提供精確的模板，堿基互補配對原則保證復(fù)制能準確無誤地進行，B錯誤；DNA分子中大多數(shù)磷酸都連接2個脫氧核糖，位于兩條鏈的兩端的兩個游離的磷酸各連接一個脫氧核糖，C錯誤；人的不同DNA分子A＋C/T＋G或A＋G/T＋C的值相同，但是A＋T/G＋C一般不同，D錯誤。 答案　A 5.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的說法，正確的是(　　)

38、 A.DNA分子的差異造成了肺炎雙球菌S型菌與R型菌致病性的差異 B.DNA分子中每個磷酸基團都連接2個脫氧核糖 C.減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換一般不會導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變 D.復(fù)制過程中兩條新單鏈堿基序列互補 解析　DNA分子中含有2個游離的磷酸基團連接1個脫氧核糖；減數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換會導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變；復(fù)制過程中兩條新單鏈堿基序列相同。 答案　A 6.下圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應(yīng)的序列。有關(guān)敘述正確的是(　　) A.a中堿基對缺失，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B.c中堿基對若發(fā)生變化，生物體性狀不一定

39、會發(fā)生改變 C.在減數(shù)分裂的四分體時期，b、c之間可發(fā)生交叉互換 D.基因在染色體上呈線性排列，基因的首端存在起始密碼子 解析　基因內(nèi)部堿基對的缺失，屬于基因突變，A錯誤；c中堿基對發(fā)生變化，由于密碼子的簡并性，生物體性狀不一定會發(fā)生改變，B正確；在減數(shù)分裂中交叉互換一般發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，C錯誤；基因的首端存在啟動子，起始密碼子位于mRNA上，D錯誤。 答案　B 7.(2017·南京、鹽城一模)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。若將適量的該物質(zhì)加入到培養(yǎng)液中進行動物細胞培養(yǎng)，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.細胞中的DNA復(fù)制發(fā)生

40、障礙 B.細胞中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙 C.細胞的增殖過程受到抑制 D.所有細胞都停留于分裂前期 解析　DNA復(fù)制過程中需要解旋，而加入該物質(zhì)使DNA雙鏈不能解開，因此DNA復(fù)制發(fā)生障礙，A正確；加入該物質(zhì)后，DNA不能正常解旋，這會導(dǎo)致DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙，B正確；該物質(zhì)能抑制DNA的復(fù)制，因此對細胞的增殖有抑制作用，C正確；該物質(zhì)能抑制DNA的復(fù)制，可將細胞周期阻斷在分裂間期，D錯誤。 答案　D 8.若用32P標記人的“類胚胎干細胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是(

41、　　) A.中期是46和46、后期是92和46 B.中期是46和46、后期是92和92 C.中期是46和23、后期是92和23 D.中期是46和23、后期是46和23 解析　有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“類胚胎干細胞”來自人體，人體的一個正常細胞中含有染色體條數(shù)為46，有絲分裂中期染色體條數(shù)與體細胞相同(46)，后期染色體條數(shù)加倍(92)，故無論經(jīng)過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46，后期染色體條數(shù)都是92。有絲分裂中期、后期被32P標記的染色體條數(shù)的分析：以1個DNA分子為例，雙鏈被32P標記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復(fù)制的特點，第一次有絲

42、分裂完成時，每個DNA分子中都有1條鏈被32P標記；第二次有絲分裂完成時，只有1/2的DNA分子被32P標記。有絲分裂中期時，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開的染色單體中，1條被32P標記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標記。 答案　A 二、多項選擇題 9.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是(　　) A.DNA分子一般是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu) B.DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基 C.DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對 D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連 解析　DNA分子一般是以4種脫氧核苷酸為單位連接而

43、成的雙鏈結(jié)構(gòu)，A正確；DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖，且磷酸不與堿基直接相連，B錯誤；DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖相連，D錯誤。 答案　AC 10.將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2n)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)3次細胞分裂后產(chǎn)生8個子細胞，檢測子細胞中的情況。下列推斷錯誤的是(　　) A.若只進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2 B.若進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例至少占1/2 C.若子細胞中的染色體都含32P，則一定進行有絲分裂 D.若子細胞中的染

44、色體都不含32P，則一定進行減數(shù)分裂 解析　若該生物細胞內(nèi)含一對染色體，且只進行有絲分裂，分裂三次形成8個細胞，則含放射性DNA的細胞最多有4個，占1/2；若該生物只有一對染色體，其進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，共產(chǎn)生8個細胞，含32P染色體的子細胞占1/2，若該生物有兩對染色體，則占的比例至少為；若該生物含有多對染色體，則不管是有絲分裂還是減數(shù)分裂，子細胞都有可能含有放射性。 答案　ACD 三、非選擇題 11.DNA的復(fù)制方式可以通過設(shè)想來進行預(yù)測，可能的情況是全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制三種。究竟是哪種復(fù)制方式呢？下面設(shè)計實驗來證明DNA的復(fù)制方式。 實驗步驟：

45、a.在氮源為14N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA(對照)。 b.在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA(親代)。 c.將親代含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到氮源為14N的培養(yǎng)基中，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度離心法分離，不同相對分子質(zhì)量的DNA分子將分布在試管中的不同位置上。 實驗預(yù)測： (1)如果與對照(14N/14N)相比，子代Ⅰ能分辨出兩條DNA帶：一條________帶和一條________帶，則可以排除________________。 (2)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，則可以排除________，但不能肯定是___

46、_____________。 (3)如果子代Ⅰ只有一條中密度帶，再繼續(xù)做子代ⅡDNA密度鑒定：若子代Ⅱ可以分出________和________，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定半保留復(fù)制；如果子代Ⅱ不能分出________密度兩條帶，則排除________，同時確定為________。 解析　由圖示可知，深色為親代DNA的脫氧核苷酸鏈(母鏈)，淺色為新形成的子代DNA的脫氧核苷酸鏈(子鏈)。因此全保留復(fù)制后得到的兩個DNA分子，一個是原來的兩條母鏈重新形成的親代DNA分子，一個是兩條子鏈形成的子代DNA分子；半保留復(fù)制后得到的每個子代DNA分子的一條鏈為母鏈，一條鏈為子鏈；分散復(fù)制后得到的每

47、個子代DNA分子的單鏈都是由母鏈片段和子鏈片段間隔連接而成的。 答案　(1)輕(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留復(fù)制和分散復(fù)制　(2)全保留復(fù)制　半保留復(fù)制還是分散復(fù)制　(3)一條中密度帶　一條輕密度帶　中、輕　半保留復(fù)制 分散復(fù)制 12.(2017·鹽城二模)圖1表示兩種細胞的基因表達過程，已知原核細胞內(nèi)的基因內(nèi)部是連續(xù)的，而真核細胞的基因內(nèi)部是不連續(xù)的，其細胞核中的基因往往由數(shù)個外顯子和內(nèi)含子組成。在研究甲細胞的DNA復(fù)制時，開始將其放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷(3H－dT)的培養(yǎng)基中，3H－dT可摻入正在復(fù)制的DNA分子中，使其帶有放射性標記.幾分鐘后，將細胞轉(zhuǎn)移到

48、含高劑量3H－dT的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，收集、裂解細胞，抽取其中的DNA進行放射性自顯影檢測，結(jié)果如圖2所示，圖3表示甲細胞中某個基因的部分序列(含起始密碼信息)，請回答下列問題： (1)圖1兩種細胞中，________細胞是真核細胞，正常情況下________細胞的物質(zhì)運輸?shù)男瘦^高。 (2)乙細胞中基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生成熟mRNA的過程較復(fù)雜，須由剪接體對前體RNA進行剪接才能完成，剪接體包含多種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)是通過________(結(jié)構(gòu))進入細胞核的.甲細胞無剪接體，因此若要利用甲細胞作為基因工程的受體細胞生產(chǎn)乙細胞所特有的某種蛋白，常從乙細胞中提取與該蛋白相應(yīng)的________，

49、再通過________法獲得目的基因。 (3)據(jù)圖2可以推測，甲細胞DNA的復(fù)制起始區(qū)在________(填“高放射性”或“低放射性”)區(qū)域，復(fù)制的方向是________(用字母和箭頭表示)。 (4)圖3所示的是原核細胞基因片段在轉(zhuǎn)錄時，以________鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對缺失，該基因控制合成的肽鏈由________個氨基酸脫水縮合而成.(起始密碼：AUG，終止密碼：UGA、UAG、UAA) 解析　(1)據(jù)分析可知，圖1兩種細胞中，乙細胞是真核細胞，甲細胞為原核細胞，體積較小，相對表面積較大，故正常情況下甲細胞的物質(zhì)運輸?shù)男瘦^高。(2)蛋白質(zhì)為生物大分子，需通過核

50、孔進入細胞核的。甲細胞為原核細胞，無剪接體，因此若要利用甲細胞作為基因工程的受體細胞生產(chǎn)乙細胞所特有的某種蛋白，常從乙細胞中提取與該蛋白相應(yīng)的mRNA，再通過反轉(zhuǎn)錄法法獲得目的基因。(3)據(jù)圖2可以推測，開始將其放在含低劑量3H標記的脫氧胸苷，故甲細胞DNA的復(fù)制起始區(qū)在低放射性區(qū)域，中間為低放射性區(qū)域，兩邊為高放射性區(qū)域，說明DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸，故復(fù)制的方向是 b→a，b→c。(4)密碼子是指mRNA上決定一個氨基酸的相鄰的3個堿基。根據(jù)起始密碼子(AUG)可知，題圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時，以e鏈為模板合成mRNA，且e鏈中的TAC序列轉(zhuǎn)錄形成起始密碼子(AUG)。若“↑”所指堿基對缺失，則e鏈的堿基序列為：－CGC　CGC　TAC　CCT　TAG　AGT　TAC　ACT　GTG　AC－，其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列為：－－GCG　GCG　AUG(起始密碼子)　GGA　AUC　UCA　AUG　UGA(終止密碼子)　CAC　UG－－。終止密碼不編碼氨基酸，所以“↑”處堿基對缺失后的基因控制合成的肽鏈含5個氨基酸。 答案　(1)乙　甲　(2)核孔　mRNA　反轉(zhuǎn)錄法 (3)低放射性　b→a、b→c　(4)e　5 20