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1、第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段考纲考情三年12考高考指数：1.DNA分子结构的主要特点2.DNA分子的复制3.基因的概念三年考题2014年(3考)：江苏T4、T25，福建T282013年(4考)：江苏T2、T32，广东T2，海南T122012年(5考)：山东T5，江苏T2、T6，福建T5，天津T7考情播报1.考查内容：主要考查DNA分子的结构和DNA的复制。2.考查方式：可单独考查DNA分子的结构，可结合实验考查DNA的复制，或者结合细胞增殖和中心法则考查DNA的复制。3.考查题型：主要是选择题，非选择题的某个小题也可能涉及。【知识梳理】一、DNA分
2、子的结构1.化学组成：(1)元素组成：_。(2)基本单位：_ _含氮碱基：_磷酸脱氧核糖A、T、G、CC、H、O、N、P脱氧核苷酸2.平面结构：(1)基本骨架：_交替连接而成的反向平行长链。(2)内侧：碱基对 遵循_原则。3.空间结构：规则的_结构。A=_(或_=A)_C(或C_)T TG G磷酸、脱氧核糖碱基互补配对双螺旋二、DNA的复制1.概念：以_为模板，合成_的过程。2.时间：_。亲代DNA 子代DNA有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期3.过程：能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋结构4.特点：_。5.方式：_。6.结果：形成两个完全相同的DNA分子。
3、7.意义：将_从亲代传给子代，保持了_的连续性。边解旋边复制半保留复制遗传信息 遗传信息三、基因是有遗传效应的DNA片段1.基因、染色体、DNA的关系：(1)基因与染色体的关系：基因在染色体上呈_排列。(2)染色体与DNA的关系：染色体主要由DNA和蛋白质构成。(3)基因与DNA的关系：基因的本质是有_的DNA片段，一个DNA上有_个基因。(4)基因与碱基的关系：遗传信息蕴藏在_的排列顺序之中，构成基因的碱基数_(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。线性遗传效应许多4种碱基小于2.将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上：a.染色体b.DNAc.基因d.脱氧核苷酸d c ba【
4、小题快练】1.考题诊断：(1)(2014江苏高考T4C)富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献。()【分析】富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献。(2)(2012江苏高考T2C)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。()【分析】沃森和克里克提出DNA双螺旋结构时依据是A和T的含量总是相等，G和C的含量也相等，所以A+G=T+C，即嘧啶数等于嘌呤数。2.易错诊断：(1)每个DNA分子中碱基数=磷酸数=核糖数。()【分析】构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成。(2)含有
5、G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差。()【分析】碱基对G-C之间形成三个氢键，而碱基对A-T之间只形成两个氢键，所以含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较强。(3)DNA的复制有可能出现“差错”。()【分析】在DNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定性，但也可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或改变基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。(4)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子中两条链均是新合成的。()【分析】DNA分子的复制方式为半保留复制，所以子代DNA的两条链中包含了一条母链和一条子链。3.教材研习：(必修2 P49图
6、3-11改编)下面对大肠杆菌DNA分子图示的分析正确的是()A.图中2是核糖，属于五碳糖B.图中的碱基对3和4可能是G-C，也可能是A-TC.磷酸、五碳糖交替连接构成基本骨架D.1、2、3构成了一个完整的核糖核苷酸分子【解析】选C。构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，图中1、2、3构成了一个完整的脱氧核苷酸分子，2是脱氧核糖；磷酸和五碳糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，内侧的碱基通过氢键形成碱基对，其中G与C之间形成三个氢键，A与T之间形成两个氢键，由此可判断3、4只能为G-C碱基对。4.有关DNA分子结构的叙述，正确的是()A.DNA分子由4种核糖核苷酸组成B.DNA单链上相邻碱基以氢
7、键连接C.碱基与磷酸基相连接D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架【解析】选D。DNA分子由4种脱氧核苷酸组成；DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的基本骨架，碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。5.下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C.DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链【解析】选A。DNA的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，
8、随着染色体的复制而完成的。DNA复制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶的作用下，以细胞内游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。6.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是()A.细胞内的基因全部在染色体上B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有一个基因D.染色体就是由基因组成的【解析】选B。线粒体和叶绿体中的DNA不在染色体上；基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上有许多个基因；染色体是由DNA和蛋白质构成的。【速记卡片】1.DNA的“五、四、三、二、一”
9、记忆法：五：五种元素：C、H、O、N、P四：四种碱基对应四种脱氧核苷酸三：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基二：两条脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式)一：一种空间结构规则的双螺旋结构2.DNA复制的两个必记知识点：(1)DNA复制特点：边解旋边复制、半保留复制。(2)复制的“四要素”。模板：DNA分子的两条链。原料：游离的四种脱氧核苷酸。酶：解旋酶和DNA聚合酶。能量：细胞呼吸产生的ATP。3.基因的两个记忆知识点：(1)基因是有遗传效应的DNA片段。(2)染色体是基因的主要载体。线粒体和叶绿体中也存在基因。考点一DNA分子的结构及相关计算1.DNA分子的组成：2.DNA分子
10、结构的模式图解读：(1)磷酸基团：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个，分别位于DNA分子的两端。(2)氢键。碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使其断裂。A与T之间靠两个氢键连接，G与C之间靠三个氢键连接。(3)DNA分子特性。相对稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。多样性：碱基多种多样的排列顺序。特异性：每种DNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。3.碱基互补配对原则及相关计算规律：(1)碱基互补配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。(2)四个计算规律。规律一：一个双链DNA分子中，A=T、C=G，则A+G=C+T，即嘌呤碱基总
11、数等于嘧啶碱基总数。规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A+T或C+G)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。规律三：在DNA双链中，一条单链的 的值与其互补单链的 的值互为倒数关系。(不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数)提醒：在整个DNA分子中该比值等于1。规律四：在DNA双链中，一条单链的 的值，与该互补链的 的值是相等的，也与整个DNA分子中的 的值是相等的。提醒：综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。【高考警示】(1)DNA的水解程度不同，产物会不同。DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖
12、和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧核苷酸。(2)相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接。在DNA的双链之间通过“氢键”相连接。【考题回访】1.(2014山东高考)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()【解题指南】(1)图示信息：DNA分子的一条单链中碱基比例与DNA分子、其互补链中的碱基比例关系。(2)思维流程：DNA分子的碱基互补配对原则一个DNA分子中A=T，C=G计算两条链的互补碱基之和的比值与非互补碱基之和的比值曲线的横纵坐标
13、一一对应。【解析】选C。本题主要考查对DNA分子碱基互补配对原则的理解。双链DNA分子中，(A+C)/(T+G)一定等于1，故A项错误；当一条链中(A1+C1)/(T1+G1)=1时，其互补链中存在(A2+C2)/(T2+G2)=(T1+G1)/(A1+C1)=1，B项错误；在DNA分子中，存在(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C)，故C项正确、D项错误。2.(2013上海高考)在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则()A.能搭建出20个脱氧核苷酸B.所搭建的DNA分子片段最长为7个碱基对C.能搭建出410种不同的DNA分子模型D.能搭建出一个4个碱基对的DNA分子片段【解析】选D。要搭建20个脱氧核苷酸，需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数量为20，A错误；要搭建7个碱基对的DNA分子，至少需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物(核苷酸内部和核苷酸之间)26个，B错误；脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，磷酸塑料片8个，能搭建出一个4个碱基对的DNA分子片段，C错误、D正确。