高考一轮复习学案《DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段》

第三章第二讲（一轮复习学案）
DNA分子的结构DNA分子的复制基因是有遗传效应的DNA片段考纲要求
1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)；
2.基因的概念(Ⅱ)；
3.DNA分子的复制(Ⅱ)。

基础检测
一、请绘出DNA分子结构的平面图(标明基本单位、四种碱基、磷酸二酯键、氢键)
思考1：DNA分子的结构可用“五、四、三、二、一”五个数字加以概括，这些数字的含义分别是什么呢？
二、DNA分子的复制
1．克里克的假说：半保留复制。

2.实验方法：放射性同位素示踪法。

3．时期：有丝分裂的________和
________________的间期。

4．条件：(1)模板：________________；(2)
原料：____________________；(3)能量：ATP；
(4)酶：________________。

5．特点：________；________复制：子代DNA
＝母链＋子链。

6．准确复制的原因：DNA分子独特的
____________，为复制提供了精确的模板；
________________能够使复制准确无误地进行。

7．意义：保持了遗传信息的________。

思考2：生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些？若复制出错，会产生什么影响？
三、基因是有遗传效应的DNA片段
1．基因与DNA的关系
(1)一个DNA分子上有________个基因。

构成基因的碱基数________DNA分子的碱基总数。

(2)基因是____________的DNA片段。

2．遗传信息与DNA关系：遗传信息蕴藏在DNA分子的____________之中。

思考3： DNA分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗？
提炼精讲
考点一DNA分子的化学组成及结构
例1不同物种的DNA分子的特异性主要取决于( )
①(A＋G)/(T＋C)的不同②(A＋T)/(G＋C)的不同③(A＋U)/(G＋C)的不同④脱氧
核糖的排列顺序⑤核糖核酸的顺序⑥脱氧核苷酸的排列顺序
A．①⑤B．②⑥C．③④D．②③④⑤
变式训练1下列关于DNA结构与功能的说法，不正确的是( )
A．DNA分子中G与C这一碱基对含量较高，其结构稳定性相对较大
B．DNA分子脱氧核苷酸序列的多样性是DNA分子多样性的主要原因
C．DNA转录和翻译的产物不同，说明DNA分子具有特异性
D．基因突变频率低的重要原因是碱基互补配对原则保证DNA复制准确进行
考点二DNA分子复制过程的相关计算
1．一个DNA分子复制n次后，有：
(1)DNA分子数
子代DNA分子数＝2n个；含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；不含亲代链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。

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

例2下图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。

以下说法正确的是( )
A．此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸
B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核
C．b中A＋GT＋C的比值一定与c中的相同
D．正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去
变式训练2(山东卷)蚕豆根尖细胞在含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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况
是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记2．复制时消耗的脱氧核苷酸数
假如一个亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制后，
需要消耗该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个。

例3、已知某DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。

该DNA分子连续复
制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数( ) A．600个B．900个C．1 200个D．1 800个
变式训练3、某一DNA分子(设为第一代)含有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个。

该DNA分子连续复制数次后，总共消耗了周围环境中的鸟嘌呤脱氧核苷酸6 200个，那么，该DNA分子已经复制到了( )
A．第4代B．第5代C．第6代D．第7代
3、碱基互补配对原则及应用
Ⅰ．碱基互补原则：A—T配对，G—C配对。

Ⅱ．应用：碱基计算的规律。

(1)双链DNA分子中
①A＝T，C＝G；则：A＋G＝T＋C，(A＋G)/(C＋T)＝1。

②A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA分子中碱基总数的一半。

(2)在DNA的两条互补链之间
α链(A＋G)/(C＋T)＝β链(互补链)上该比值的倒数；α链(A＋T)/(C＋G)＝β链上该比值。

(3)在双链DNA分子中，一条链上A＋T的和占该链碱基比率等于另一条链上A＋T的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中A＋T的和占整个DNA分子的碱基比率。

即(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%＝(A总＋T 总)%，同理：(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%＝(G总＋C总)%。

例4、已知双链DNA分子中鸟嘌呤占全部碱基的27%，其中一条链中腺嘌呤占该链全部碱基的28%，则另一条链上腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是( )
A．9% B．18% C．27% D．28%
变式训练4、从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA分子的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的( ) A．26%、22% B．24%、28% C．14%、11% D．11%、14% 考点三、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸以及遗传信息的关系
例5、基因研究最新发现表明：人与小鼠的基因约98%～99%相同，则人与小鼠DNA碱基序列
相同的比例是( ) A．1%～2% B．80% C．99% D．无法确定
变式训练5、下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是() A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的只是一个磷酸基和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有多个脱氧核苷酸，DNA的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
典题精练
1．(2011·上海卷，27)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。

下列表述错误的是( ) A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变
B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．该DNA
分子中的碱基排列方式共有4200种
2．关于下图DNA分子片段的说法不正确的是(多选)( )
A．解旋酶作用于③部分 B．②处的碱基对缺失导致染色体结构的变异
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代含15N的DNA占3/4
D．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上
3．(2011·海南卷，25)关于核酸生物合成的叙述，错误的是( )
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4．(2011·安徽理综，5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，
下列叙述正确的是( )
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多
次
5．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6．人类第14号染色体信息已破译，总计含87 410 661个碱基对，研究报告称，第14号染色体含有1 050个基因和基因片段。

则平均每个基因含有的碱基数为( )
A．83 248 B．166 496 C．1 050 D．不能确定
7．一条染色体含有一个DNA分子，一个DNA中有许多个基因。

若该DNA中某个脱氧核苷酸发生了改变，
下列各项叙述错误的是( )
A、DNA的分子结构发生了改变
B、DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变
C、DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变D该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变
8．(江苏卷)若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。

下列说法正确的是( )
A白眼基因含有多个核糖核苷酸 B白眼基因是有遗传效应的DNA片段
C白眼基因位于细胞质内 D白眼基因基本组成单位是4种碱基
9、(天津卷)下图为真核细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，
回答问题。

(1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方式是
___________。

(2)解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供________________。

除了图中所
示酶外，丙DNA分子的合成还需要___________酶。

(3)从图中可以看出合成两条子链的方向_________________。

⑷细胞中DNA复制的场所__________________；在复制完成后，乙、丙分开的
时期为__________________。

⑸若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸
链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是_______________。