2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案2 DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段（

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片段考点突破素养达成考点一DNA分子的结构、特性及基因的本质(国考5年3考)(全国卷：2018全国卷Ⅰ；2016全国卷Ⅰ、2015全国卷Ⅰ；地方卷：2018海南、江苏卷；2017海南卷；2015江苏卷；2014山东、四川、江苏卷)【师说考问】考问1DNA分子的结构据图回答相关问题：(1)基本结构：①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为。②磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)水解产物：DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA分子中存在的化学键：①氢键：碱基对之间的化学键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。②磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键，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)碱基对数与氢键数的关系：若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n，若已知A有m个，则氢键数为3n－m。考问2由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类(1)若有U无T，则该核酸为RNA。(2)若有T无U，且A＝T，G＝C，则该核酸一般为双链DNA。(3)若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。考问3DNA分子中的数量对应关系据图分析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，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤碱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。(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。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)(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)(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。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。(6)若已知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。2【题组跟进】高考题组——研考向考向一DNA分子结构的综合判断1．高考重组，判断正误。(1)真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有。[2018·全国卷Ⅰ，T2B](×)(2)线粒体和叶绿体中都含有DNA分子。[2018·海南卷，T10](√)(3)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。[2018·海南卷，T10](√)(4)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子。[2015·江苏卷，T4D](×)(5)DNA与ATP中所含元素的种类相同。[2015·全国卷Ⅰ，T1A](√)(6)控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上。[2015·全国卷Ⅰ，T10](×)(7)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。[2014·江苏卷，T4C](√)(8)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。[2014·全国卷Ⅱ，T5C](×)(9)DNA有氢键，RNA没有氢键。[2013·全国卷Ⅱ，T1A](×)(10)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。[2012·江苏卷，T2](×)[高考VS,教材]高考溯源以上内容主要源自教材必修2P48～50，把握DNA双螺旋结构模型构建历程及DNA双螺旋结构内涵是解题关键。[即时对练](必修2P49图3－11改编)下面是对大肠杆菌DNA分子图示的分析，其中正确的是()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．图中5和6可能为G—AD．1、2、3构成了一个完整的脱氧核糖核苷酸分子解析：图中2为脱氧核糖，图中3和4间存在三个氢键，应为G—C碱基对，图中5和6间存在两个氢键应为A—T碱基对，故只有D选项正确。答案：D考向二DNA分子结构中碱基互补配对原则演化而来的计算问题2．[2017·海南卷，24]DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是()A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1解析：由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故(A＋C)/(G＋T)为恒值1，A错；A和T碱基对含2个氢键，C和G含3个氢键，故(A＋T)/(G＋C)中，(G＋C)数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错；(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错；经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，(A＋C)/(G＋T)＝1，D正确。答案：D33．[2014·山东卷]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()解析：设该单链中四种碱基含量分别为A1、T1、G1、C1，其互补链中四种碱基含量为A2、T2、C2、G2，DNA分子中四种碱基含量A＝T、G＝C。由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A曲线应为水平，A项错误；(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)，B曲线应为双曲线的一支，B项错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋A2＋T1＋T2)/(G1＋G2＋C1＋C2)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)，C项正确；(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(T2＋A2)/(C2＋G2)，D项错误。答案：C[规律方法]DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。规律2：任意两个不互补的碱基和占总碱基的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，A1＋T1A1＋T1＋C1＋G1＝n，则另一条链中A2＋T2A2＋T2＋C2＋G2＝n，A＋T1＋2A＋T＋C＋G1＋2＝n。规律5：若一条链中A1＋G1T1＋C1＝K，则另一条链中A2＋G2T2＋C2＝1K，A＋G1＋2C＋T1＋2＝1。考向三DNA分子结构的综合考查4．[2016·全国卷Ⅰ，29节选]在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(3)每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记，该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知：一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记，即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。答案：(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记模拟题组——预趋势预测一DNA分子的结构分析1．[2019·江苏淮安模拟]下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是()A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连解析：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链4上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连，D错误。答案：C2．[2019·福建师大附中统考]同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是()A．碱基对的排列顺序B．磷酸二酯键的数目C．初步水解产物的种类D．(A＋T)/(G＋C)的比值解析：同源染色体一条来自父方，一条来自母方，其来源不同，碱基序列存在差异，A项错误；X、Y染色体为同源染色体，但其大小不同，磷酸二酯键的数目也不同，B项错误；DNA分子都由腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成，C项正确；不同DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值不同，D项错误。答案：C预测二DNA分子中的碱基计算3．某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A：T：G：C＝1：2：3：4，则有关该DNA分子的叙述，正确的是()A．含有4个游离的磷酸基B．含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个C．4种含氮碱基A：T：G：C＝3：3：7：7D．碱基排列方式共有4100种解析：每条单链各有一个游离的磷酸基，所以DNA分子应该有2个游离的磷酸基。计算碱基数目时，需要注意所给碱基总数为个数还是对数。该DNA分子中含有200个碱基对，一条链上A：T：G：C＝1：2：3：4，根据双链中A＋T所占比例＝单链中A＋T所占比例，则双链中A＋T占3/10，根据A＝T，推知A和T各占3/20，故腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为200×2×(3/20)＝60。双链中A和T分别占3/20，则C和G分别占7/20，故A：T：G：C＝3：3：7：7。在碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n种，n为碱基对数，即共有4200种，而该DNA分子碱基比例已确定，故排列方式不等于4200种。答案：C4．[2019·牡丹江模拟]DNA溶解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述，不正确的是()A．—般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关B．Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同C．生物体内解旋酶也能使DNA双螺旋结构的氢键断裂而解开螺旋D．DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多解析：由图可知，DNA溶解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，图示表示的DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系，Tm值越大，C＋G含量越高，即DNA分子的Tm值与C＋G含量呈正相关，A正确；两DNA分子若Tm值相同，则它们所含G＋C比例相同，但C＋G的数量不一定相同，B正确；每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基通过氢键连接，可见维持DNA双螺旋结构的主要有氢键不是化学键和磷酸二酯键，C正确；G－C碱基对之间有3个氢键，A－T碱基对之间有2个氢键，但整个DNA分子中G与C之间的氢键数量不一定比A与T之间多，