2012屆高考生物考點DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制精講精析復習教案

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高三 來源: 高中學習網(wǎng)
本類考題解答錦囊
DNA分子一般是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),有兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成,其中所舍的四種堿基的配對方式是A—T、C—G、且A+G=T+C
即嘌呤堿的和等于嘧啶堿的和,如果某一種堿基的數(shù)量占某一條單鏈堿基總數(shù)的百分之二十,那么這條鏈上的這種堿基占整個DNA分子堿基總數(shù)應為百分之十;如果A+T占DNA分子堿基總數(shù)的百分之三十,那么任意一條單鏈上的A+T也占該鏈的百分之三十。
Ⅰ熱門題
【例題】 現(xiàn)有一待測核酸樣品,經(jīng)檢測后,對堿基個數(shù)統(tǒng)計和計算得到下列結(jié)果:
(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=01
根據(jù)此結(jié)果,該樣品
A.無法被確定是脫氧核糖核酸還是核糖核酸
B.可被確定為雙鏈DNA
C.無法被確定是單鏈DNA還是雙鏈DNA
D.可被確定為單鏈DNA
高考考目的與解題技巧:本題主要考查DNA的堿基組成,首先要明確堿基T只能組成脫氧核糖核苷酸進而組成DNA,但組成的是雙鏈DNA還是單鏈DNA,要根據(jù)堿比例來確定,如果A= T、C=G應是雙鏈DNA,但是堿基A+T=G+C就不一定是雙鏈DNA了,也可能使單鏈DNA。
【解析】 根據(jù)題中已知條件,該核酸分子中A=C、C=T。但雙鏈DNA分子中,根據(jù)堿基互補配對原則A=T,G=C,單鏈 DNA四種堿基的比例不固定。而RNA分子中有尿嘧啶U而沒有胸腺嘧啶T,所以只能確定該分子是DNA而不是RNA,是單鏈DNA還是雙鏈DNA不能確定。
【答案】 C
1決定DNA遺傳特異性的是
A.脫氧核苷酸鏈—亡磷酸和脫氧核糖的排列特點
B.嘌呤總數(shù)與啼啶總數(shù)的比值
C.堿基互補配對原則
D.堿基排列順序
答案: D 指導:考查DNA分子結(jié)構(gòu)特點。在DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接,穩(wěn)定不變,構(gòu)成DNA分子的基本骨架。而DNA分子內(nèi)部的堿基對的排列順序則是千變?nèi)f化的,使得DNA分子具有多樣性。在不同的DNA分子中則具有各自特定的堿基序列,從而決定了DNA分子的特異性。
2基因研究最新發(fā)現(xiàn)表明,人與小鼠的基因約有80%相同。則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例是
A.20% B.80%
B.100% D.無法確定
D 指導:考查DNA分子的多樣性和特異性。在每一條DNA分子中都有許多個基因。盡管人與小鼠有80%的基因相同,但不能表明人和小鼠的DNA分子就是相同的。另外20%基因中的堿基序列就會使人和小鼠的DNA分子出現(xiàn)差異。
3某DNA分子共有a個堿基,其中含胞嘧啶m個,則該DNA分子復制3次,需要游離的腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為
A.7(a-m) B.8(a-m)
C.7(1/2a-m) D.8(2a-m)
答案: C 指導:考查DNA的結(jié)構(gòu)和復制。根據(jù)堿基互補配對原則,由題意得知胞嘧啶C=m個,則鳥嘌呤C=m個,其余堿基A+T=a-2m個。由于DNA中A=T,所以胸腺嘧啶T= (a-2m=( a-m)個。由于DNA分子復制3次共形成23=8條子代DNA分子,所以其中共有T= 8( a-m)個:又由于親代DNA分子中原有T=( a-m)個,所以復制過程中還需要T=8( a-m)-( a-m)=7( a-m)個。
4下列是關于生命科學發(fā)展史和科學方法的問題。
(1)(略)
(2)今年是DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50周年。1953年,青年學者沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的結(jié)構(gòu)并構(gòu)建了模型,從而獲得了諾貝爾獎,他們的成就開創(chuàng)了分子生物學的時代。請回答:
①沃森和克里發(fā)現(xiàn)的DNA結(jié)構(gòu)特點為______。
②組成DNA分子的四種脫氧核苷酸的全稱是______________。
答案:①雙螺旋結(jié)構(gòu) ②腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸
指導:考查DNA的結(jié)構(gòu)和化學基本組成單位。DNA分子是由兩條反向平行排列的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成,形成規(guī)則的空間雙螺旋結(jié)構(gòu)。組成DNA的脫氮核苷酸有四種,它們的命名規(guī)則是“堿基名+脫氧+核苷酸”。
5含有32P和31P的磷酸,兩者化學性質(zhì)幾乎相同,都可參與DNA分子的組成,但32P比31P質(zhì)量大,F(xiàn)將某哺乳動物的細胞放在含有32P磷酸的培養(yǎng)基中,連接培養(yǎng)數(shù)代后得到GO代細胞。然后將CO代細胞移至含32p磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)過第1、2次細胞分裂后,分別得到C1、C2代細胞。再從CO、G1、C2代細胞中提取出DNA,經(jīng)密度梯度離心后得到結(jié)果如圖23—1。由于DNA分子質(zhì)量不同,因此在離心管內(nèi)的分布不同,若①②③分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置,請回答:
(1)GO、G1、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的:CO _____,C1_____,C2_____;
(2)C2代在①②③三條帶中DNA數(shù)的比例是_____;
(3)圖中①②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是:
條帶①_____,條帶②_____;
(4)上述實驗結(jié)果證明DNA復制方式是_____。DNA的自我復制能使生物的__________保持相對穩(wěn)定。
答案: A B D
答案:0∶1∶1
答案:①31P ②31P、32p
答案:半保留復制 遺傳特性
指導:根據(jù)DNA復制是半保留復制的原理得知,Co代細胞所含的每個DNA分子的兩條鏈均含有31P元素,所以Co代細胞的DNA分子質(zhì)量最輕,離心后應在離心管上方。C=1代細胞是經(jīng)Co代細胞一次分裂后得到的,其DNA是以Co代細胞的DNA為模板,以含32P的脫氧核苷酸為原料合成的,.所以其一條鏈(模板母鏈)含31P,另一條鏈(新合成子鏈)含“P。所以C,代細胞的DNA質(zhì)量居中,應位于離心管中間位置。C2代細胞的DNA是C,代細胞DNA復制一次后得到的,其中以C,代含31P的鏈為模板形成的DNA質(zhì)量與C,代細胞的DNA質(zhì)量相同,離心后位于離心管中間位置。以C:代細胞的DNA含32P的鏈為模板形成的G,代細胞的DNA兩條鏈都含31P,質(zhì)量最大,離心后位于離心管的最下面位置。
Ⅱ 題點經(jīng)典類型題
【例題】 擬)下圖,能正確表示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的圖解是
題目的與解趕技巧:本題考查對DNA分予雙螺旋結(jié)構(gòu)特點的認識和堿基互補配對原則,一定要知道:在DNA分子外側(cè),磷酸蘭—脫氧核糖交替排列,而堿基配對關系一定是A—T C—G。
【解析】 考查對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)特點的認識。在A圖中,從五碳糖和磷酸的排列看,分子中的兩條脫氧核苷酸鏈是同向平行排列的;在C圖中出現(xiàn)了堿基U,DNA分子中不存在堿基U;在D圖中有兩處錯誤,一是堿基配對錯誤,二是五碳糖和磷酸的交替連接錯誤。
【解析】 B
1擬)下列關于雙鏈DNA的敘述錯誤的是
A.若一條鏈上A和T的數(shù)目相等,則另一條鏈上A和T的數(shù)目也相等
B.若一條鏈上A的數(shù)目大于T,則另一條鏈上A的數(shù)目小于T
C.若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈也為A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
D.若一條鏈上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,則另一條鏈為A∶T∶G∶C∶2∶1∶4∶3
答案: C 指導:考查堿基互補配對原則及DNA中的堿基比例。
2擬)已知一段雙鏈DNA中堿基的對數(shù)和腺嘌呤的個數(shù),能否知道這段DNA中4種堿基的比例和(A+C)∶(T+G)的值
A.能
B.否
C.只能知道(A+C)∶(T+G)的值
D.只能知道四種堿基的比例
答案:A 指導:考查DNA分子的堿基比例計算和堿基互補配對原則。根據(jù)堿基互補配對原則,在雙鏈DNA中,既然知道了堿基總數(shù)和腺嘌呤(A)的個數(shù),就能推導出其他三種堿基的數(shù)目比例:T與A相等;堿基總數(shù)中減去A和T的個數(shù)后為C和C的個數(shù),其中C和C各占1/2。然后即可得知4種堿基的比例。在雙鏈DNA中,由于A=T,C=C,所以(A+C)∶(T+C)=1。
3擬)已知一段mRNA含有30個堿基,其中A和G有12個,轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中有C和T的個數(shù)是
A.12個 B.24個
C.18個 D.30個
答案: D 指導:考查DNA轉(zhuǎn)錄過程及堿基數(shù)目的計算。mRNA是由DNA分子中的一條鏈,按照堿基互補配對原則轉(zhuǎn)錄形成的。由于mRNA中A+C=12,所以mRNA中U+C=30-12=18(個)。由此得知mRNA相應的DNA信息鏈為(T+C):(A+G)=12∶18,互補鏈為(A+C):(T+C)=12∶18。所以在DNA分子中,C+T;12+18=30(個)。分析圖解如圖
4廣東模擬)決定DNA遺傳特異性的是
A.脫氧核苷酸鏈上磷和脫氧核糖的排列順序
B.嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值
C.堿基互補配對原則
D.堿纂排列順序
答案: D 指導:由DNA的雙螺旋模型知組成DNA的堿基雖然只有四種,但堿基對的排列順序卻千變?nèi)f化,因此堿基對的排列順序就代表了遺傳信息。堿基對排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對特定的排列順序又決定了每一個DNA分子的特異性。
5擬)分析以卜材料,回答有關問題:
材料一:在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,人們已經(jīng)證實了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈,自然界中的DNA并不以單鏈形式存在,而是由兩條鏈蛄合形成的。
材料二:在1949年到1951年期間,科學家Chargaff研究同生物的DNA時發(fā)現(xiàn),DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù);A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),但(A+T)與(G+C)比值不是固定的。
材料三:根據(jù)T.Franklin等人對DNA晶體的X射線衍射分析表明,DNA分子由許多“亞單位”組成,而且每一層的間距為3.4埃,而且在整個DNA分子長鏈的直徑是恒定的。
以上科學研究成果為1953午沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型奠定基礎。請分析回答:
(1)材料 表明DNA分子是由兩條__________組成的,共基本單位是__________。
(2)嘧啶核昔酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù),說明__________
(3)A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),說明__________。
(4)A與r的總數(shù)和G與C的總數(shù)的比值不固定,說明__________
(5)R.Franklin等人提出的DNA分子lp的亞單位事實上是__________;啞單位的間距都為3.4埃,而且DNA分子的直徑是恒定的,這些特征表明__________。
(6)基于以上分析,沃森和克里克提出了各對應堿基之間的關系是______________________________,這種對應關系稱為__________原則,并成功地構(gòu)建了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
答案:脫氧核苷酸長鏈 脫氧核苷酸
答案:DNA分子中嘌呤與嘧啶之間一一對應
答案:A與T一一對應,C與C一一對應
答案:A與T之間的對應和C與G這間的對應互不影響
答案:堿基對 DNA分子的空間結(jié)構(gòu)非常規(guī)則
答案:A與T配對,C與G配對 堿基互補配對
指導:回答該問題的關鍵是理解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點以及堿基互補配對原則的內(nèi)容。
Ⅲ新高考探究
1從分子水平上分析,生物體具有多樣性和特異性的根本原因是
A.生存環(huán)境的多樣性和特異性
B.DNA分子的多樣性和特異性
C.信使RNA的多樣性和特異性
D.蛋白質(zhì)的多樣性和特異性
答案: B 指導:從生物進化角度分析,由于生物生存環(huán)境不同,使得自然選擇的方向不同,導致生物種群的基因頻率改變的方向不同,從而形成了豐富多彩的生物界。從分子水平分析,DNA分子的多樣性和特異性通過轉(zhuǎn)錄過程決定了信使RNA的多樣性和特異性,進一步通過翻譯過程決定了蛋白質(zhì)的多樣性和特異性,最終由蛋白質(zhì)體現(xiàn)生物體的多樣性和特異性。
2科研人員在培養(yǎng)動物細胞的培養(yǎng)液中加入氚標記的胸腺嘧啶,隨后在培養(yǎng)過程中每隔一段時間取出一定量的培養(yǎng)液和動物細胞進行分析。當科研人員發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中的放射性減弱而細胞中放射性增強時,表明動物細胞進入細胞分裂的
A.G1期 B.S期
C.G2期 D.分裂期
答案: B 指導:胸腺嘧啶是細胞合成DNA的原料,DNA分子的復制發(fā)生在細胞周期的S期。
3在下列核苷酸所含有的五碳糖中,一定與其他三種五碳糖不同的是
A.G一五碳糖一P B.U一五碳糖一P
C.A一五碳糖一P D.C一五碳糖一P
答案: B 指導:考查核酸的化學組成。在DNA分子中的五碳糖是脫氧核糖,堿基組成是A、T、C、G,在RNA分子的五碳糖是核糖,堿基組成是A、U、C、C。其中A、C、C是DNA和RNA共有的堿基,而T只能與脫氧核糖連接,U只能與核糖連接。
4下列哪種核苷酸在生物體內(nèi)是不存在的
A.胸腺嘧啶核糖核苷酸 B.腺嘌呤脫氧核苷酸
C.鳥嘌呤核糖核苷酸 D.胞嘧啶脫氧核苷酸
答案: A 指導:考查核苷酸的全稱。在A、T、C、G、U五種堿基中,A、C、C既可以與脫氧核糖連接,又可以與核糖連接。而堿基T只能與脫氧核糖連接,堿基U只能與核糖連接。
5—個DNA分子中,G和C之和占全部堿基數(shù)的46%,又知該DNA分子的一條鏈中,A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%,則該DNA分子的另一條鏈中,A和C分別占堿基數(shù)的
A.28%、22% B.23%、27%
C.23%、27% D.26%、24%
答案: D 指導:為了分析的方便和靈活性,首先按照堿基比例設定DNA片段的堿基總數(shù)為100然后進行如下圖從左到右進行分析。最后求值時務必根據(jù)題意審清“分子”與“分母”各是什么。此題求值的分子為“另一條鏈中的A和C的堿基數(shù)”,分母是“另一條鏈中的堿基總數(shù)”。
6某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中尿嘧啶占28%,腺嘌呤占18%,則這個DNA片段中胸腺嘧啶和鳥嘌呤分別是
A.46%、54% B.23%、27%
C.27%、23% D.46%、24%
答案: B 指導:圖解如下圖。求值的分子為“DNA分子中的T和G的數(shù)目”,分母是“整個DNA另一條鏈中的在”。
7在適宜條件下,大腸桿菌每30min繁殖一代,F(xiàn)將提取出的人的胰島素纂因用32P標記后通過質(zhì)粒導人大腸桿朗細胞內(nèi),將將一個該種火腸桿菌接種列培養(yǎng)基上培養(yǎng)48h。此時在培養(yǎng)基上形成人腸桿菌菌落,并發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基成分中胰島素的含量相當于一個成年人48h分泌量的350倍。48 h后隨機取出部分人腸樸曲進行基因分析,發(fā)現(xiàn)胰島素基因穩(wěn)定。請分析回答:
(1)上述事實可以說明
A.DNA能引起可遺傳的變異
B.DNA能控制蛋白質(zhì)的合成
C.質(zhì)粒是也一種DNA分子
D.DNA分子能夠進行復制
E.DNA分子結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性
F.DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)
(2)培養(yǎng)2h后,在培養(yǎng)摹中的所有大腸桿菌中,含有32P的大腸桿菌的比例是__________。
(3)48h后取出大腸桿菌進行基因分析,發(fā)現(xiàn)胰島素基因穩(wěn)定,由此說明胰島素基因能夠隨大腸桿菌的繁殖通過__________的方式在前后代之間準確地傳遞__________,此準確性來自于____________和__________。
(4)大腸桿菌合成胰島素的過程包括__________和__________。
(5)人的胰島素基因之所以能夠在大腸桿菌細胞內(nèi)進行表達,是因為人和大腸桿菌的DNA分子在和__________上是完全相同的,而且在表達過程中使用的__________也是相同的。
(6)大腸桿菌在48h內(nèi)合成分泌胰島素的量相當于一個成年人48 h分泌量的350倍。大腸桿菌具有如此高的合成效率,其原因是________。
答案:ABDE
答案:1/8
答案:半保留復制 遺傳信息 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)能提供精確的模板 堿基互補配對保證了準確性地復制
答案:轉(zhuǎn)錄 翻譯
答案:化學組成 空間結(jié)構(gòu) 密碼子
答案:細菌的相對表面積大,跟周圍環(huán)境的物質(zhì)交換快,新陳代謝旺盛,繁殖率高,外源基因能夠快速表達,合成大量代謝產(chǎn)物
指導:該題綜合考查DNA作為遺傳物質(zhì)的特點、結(jié)構(gòu)特點、復制過程、表達過程以及基因工程等方面生物學知識。
(1)普通大腸桿菌不可能合成人的胰島素,而且一個攜帶胰島素基因的大腸桿菌也不可能在48h內(nèi)合成大量的胰島素,從隨機取樣進行基因分析來看,子代大腸桿菌也含有胰島基因,而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,由此說明DNA能引起可遺傳的變異,并能控制蛋白質(zhì)的合成,通過復制將胰島素基因傳遞給子代。
(2)細菌的繁殖為二分裂。細菌每繁殖一次,DNA分子跟著復制一次,基本認為細菌數(shù)量是呈指數(shù)增長。2h后細菌繁殖數(shù)量約為22×60÷30=24=16(個),其中只有兩個大腸桿菌含有原來的親代DNA分子的單鏈,其比例為1/8。
(3)子代大腸桿菌細胞中胰島素基因穩(wěn)定,是因為親代DNA分子通過半保留方式進行復制。在復制過程中,DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)能提供精確的模板,堿基互補配對保證了復制的準確性,使親代DNA中的遺傳信息準確地傳遞給子代DNA。
(4)在大腸桿菌細胞內(nèi),基因的表達同樣包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。

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