新高考生物一轮复习课件 第六单元 第2课 DNA分子的结构 复制和基因的本质（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习课件 第六单元 第2课 DNA分子的结构 复制和基因的本质（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，半保留复制，全部重带，全部中带，亲代DNA，子代DNA，③图解，细胞核，线粒体，叶绿体等内容，欢迎下载使用。

【概念导图】 一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、DNA分子的结构1.DNA双螺旋结构模型构建者:沃森和克里克。2.图解DNA分子结构:
3.DNA分子结构特点:(1)多样性:若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基对排列顺序。(2)特异性:每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。(3)稳定性:两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变,碱基对配对方式不变等。
4.DNA分子中的碱基数量的计算规律:(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中 =m,在互补链及整个DNA分子中 =m。(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA分子的一条链中 =a,则在其互补链中 ,而在整个DNA分子中 =1。
二、DNA分子的复制及基因的本质1.DNA分子的复制:(1)方式推测:沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说:DNA分子复制方式为___________。(2)实验证据。①实验方法:_________________________。②实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。③实验假设:______________________。
同位素示踪技术和离心技术
DNA以半保留的方式复制
④实验预期:离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大):两条链都为15N标记的亲代双链DNA;中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA;轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA。⑤实验过程
⑥过程分析立即取出,提取DNA→离心→_________。繁殖一代后取出,提取DNA→离心→_________。繁殖两代后取出,提取DNA→离心→ 轻带、 中带。⑦实验结论:______________________________。(3)复制过程。①概念:以________为模板合成________的过程。②时间:细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
DNA的复制是以半保留方式进行的
④场所:真核生物在_______、_______和_______;原核生物在_____和细胞质。⑤特点:_____________。⑥方式:___________。⑦结果:形成_____________的DNA分子。⑧意义:DNA分子通过复制,将_________从亲代传给了子代,从而保持了__________的连续性。⑨保障:________________________,为复制提供了精确的模板;通过______________,保证了复制能够准确地进行。
DNA分子独特的双螺旋结构
2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系:
【概念辨析】 全面清障碍1.判断下列有关DNA分子结构叙述的正误:(1)双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的。( )分析:双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的。(2)分子大小相同,碱基含量相同的脱氧核糖核酸分子所带的遗传信息一定相同。( )分析:遗传信息是指碱基对的排列顺序 。分子大小相同,碱基含量相同的脱氧核糖核酸中脱氧核苷酸排列顺序不一定相同。
(3)双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团,其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数。( )(4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连。( )(5)人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成 ,其碱基对可能的排列方式有 41 700　种。( )分析: 特定基因的碱基排列顺序是特定的,排列方式不会有 4n种。
2.判断下列有关DNA分子的复制及基因的本质叙述的正误:(1)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。( )(2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同的主要原因是二者核DNA复制方式不同。 ( )分析:同一动物个体的不同细胞在功能上不同的主要原因是基因的选择性表达。(3)在人体内,成熟的红细胞、浆细胞不发生DNA的复制。( )
(4)DNA复制遵循碱基互补配对原则,新合成的两条子链形成新的DNA双链。 ( )分析:DNA复制新合成两条子链,每一条子链都跟母链一同形成新的DNA双链。(5)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和。( )分析:基因是DNA分子中有遗传效应的片段,因此很明显细胞中DNA分子的碱基对数应该大于所有基因的碱基对数之和。(6)真核细胞基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。( )
【概念活用】教材命题源1.教材原文:必修2 P49“DNA分子是由两条链组成的”“DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架”改编:(1)DNA分子是否都是由两条链构成的?举例说明。提示:不是。大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状态。在某些种类的DNA 病毒中存在单链环状或单链线状的DNA分子,如圆环病毒科、细小病毒科的病毒。(2)RNA的基本骨架、细胞膜的基本骨架、细胞骨架分别是什么?提示:RNA的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接构成的;细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。
2.教材原文:必修2 P54“复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。”改编:(1)在细胞分裂过程中,这两个DNA分子位于两条姐妹染色单体中,在什么时期分离?提示:有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)这两个DNA分子的结构一定相同吗?为什么?提示:不一定,若是复制过程中发生了基因突变,可能不同。
考点一　DNA分子的结构及相关计算【典例精研引领】如图表示一个DNA分子的片段,有关叙述正确的是(　　)
A.④代表的物质中储存了遗传信息B.限制酶的作用部位是⑥C.DNA连接酶可催化⑤处化学键的形成D.DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接
【名师授法解题】　 抓题眼练思维
【解析】选D。④代表的物质为脱氧核苷酸,其不能储存遗传信息,但其排列顺序可储存遗传信息,A错误;限制酶的作用部位是磷酸二酯键,不是⑥氢键,B错误;DNA连接酶可催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的合成,但不能催化⑤处化学键的形成,C错误;DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接,D正确。
【母题变式延伸】　 核心素养新命题(1)结构⑤形成的方式是什么?(科学思维:分析与综合)提示:结构⑤是通过脱水缩合形成的。(2)比较DNA分子一条链中相邻碱基和DNA双链中碱基对之间的连接方式。(科学思维:比较与分类)提示:DNA分子一条链中相邻碱基的连接方式是“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”;而在DNA双链中碱基对是通过碱基互补配对形成的氢键来连接的。
【知能素养提升】1.DNA分子的结构:(生命观念:结构与功能观)(1)DNA分子双螺旋结构的形成:
(2)DNA的双螺旋结构内容。DNA分子由_____脱氧核苷酸链组成,这两条链按_________方式盘旋成双螺旋结构。①外侧:_________和_____交替连接构成主链基本骨架。②内侧:两条链上碱基通过_____连接成_______。碱基互补配对遵循以下原则:A==T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
(3)DNA的双螺旋结构中各组分之间的关系。
(4)利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构。
2.DNA分子中碱基数量的计算规律:(科学思维:归纳与概括) (1)
【热点考向演练】考向一　结合DNA分子的结构及特点,考查结构与功能观1.(2021·合肥模拟)模型构建是一种研究问题的科学思维方法,在制作一个DNA分子双螺旋结构模型活动中,错误的是(　　)A.需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料B.A、T、G、C四种碱基的大小和形状应该相同C.需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链D.末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行
【解析】选B。需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料,A正确;A、T、G、C四种碱基的大小和形状不相同,B错误;需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链,C正确;末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行,D正确。
2.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】选C。绝大多数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分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对,C正确;DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,D错误。
考向二　围绕DNA分子结构的相关计算,考查科学思维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个游离的磷酸基团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】选C。每条单链各有一个游离的磷酸基团,所以DNA分子应该有2个游离的磷酸基团。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,故排列方式小于4200种。
【方法技巧】解答有关碱基计算题的“三步曲”
【加固训练·拔高】下列有关双链DNA分子的叙述,正确的是(　　)A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,则另一条链的碱基C所占比例为 B.如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,则另一条链上该比值也为mC.如果一条链上的A∶T∶G∶C=2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个
【解析】选B。若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,据此无法计算出另一条链的碱基C所占比例,A错误;如果一条链上(A+T)∶(G+C)=m,根据碱基互补配对原则,则另一条链上该比值也为m,B正确;如果一条链上的A∶T∶G∶C= 2∶2∶3∶3,则另一条链上该比值为2∶2∶3∶3,C错误;由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2=100(个),最多含有氢键的数量为50×3=150(个),D错误。
考点二　DNA分子的复制及基因与遗传信息的关系【典例精研引领】(2020·合肥模拟)如图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基5 000对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是(　　)
A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶B.DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900个C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸D.子代中含15N的DNA分子占1/2
【解析】选B。复制时作用于③处的酶为解旋酶,A错误;由题意知,DNA分子中A+T占碱基总数的34%,则C+G占66%,DNA分子中G=C=5 000×2×66%÷2=3 300(个),该DNA分子复制2次增加了3个DNA分子,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸3 300×3=9 900(个),B正确;DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸,所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,C错误;由题图可知,该DNA分子中的两条链一条含15N,一条含14N,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,则形成的4个DNA分子中,只有一个含15N,即占1/4,D错误。
【母题变式延伸】　 核心素养新命题(1)上题图中①②指的是什么?(生命观念:结构与功能观)提示:①代表的是相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,②代表的是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。(2)上题B项中如果是DNA分子第二次复制,那么应该需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为多少呢?(科学思维:比较、归纳)提示:第二次复制需要多少,应该考虑到两次需要多少,然后减掉模板DNA本身含有的胞嘧啶脱氧核苷酸,即9 900-3 300=6 600(个)。
【备选典例】　　DNA指纹技术广泛用于刑侦领域。如图是通过DNA指纹技术鉴定真凶的实例。下列相关说法错误的是(　　)A.图示DNA片段是用DNA酶处理获得的B.同卵双胎的DNA指纹相同C DNA指纹技术的理论依据是DNA分子的特异性D.图示中真凶最可能是1
【解析】选A。DNA片段是用限制酶切割DNA分子获得的,A错误;DNA指纹技术的理论依据是DNA分子的特异性,世间除了同卵双胎,DNA指纹都不完全相同,故 B、C正确;图示很容易看出真凶最可能是1号,D正确。
【知能素养提升】1.DNA分子的复制类型:(科学思维:比较、归纳)(1)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图:
①图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的,但多起点并非同时进行;②图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的;③真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率;④一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。(2)原核生物DNA复制通常为单起点,双向复制。
2.图解法分析DNA复制的相关计算:(科学思维:方法技巧)
(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次,则:①子代DNA共2n个
②脱氧核苷酸链共2n＋1条
(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数。①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。3.基因与遗传信息的关系:(科学思维:比较、归纳)(1)基因是有遗传效应的DNA片段,是针对遗传物质为DNA的生物来讲的,对于少数RNA病毒,基因则是有遗传效应的RNA片段,其遗传信息则为核苷酸的排列顺序。
(2)基因是核酸分子的功能片段。基因控制生物性状,是一个有机的化学实体,同时是控制生物性状的功能单位。但是基因与性状的关系不只是一对一的,即我们常说的“一因一效”,另外还有“一因多效”及“多因一效”。(3)基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。一条染色体上含有多个基因。(4)有性别之分的生物,如果蝇体细胞中有8条染色体,其基因组需要测定的染色体为5条,即3条常染色体和2条性染色体;无性别之分的生物,如水稻体细胞中有24条染色体,其基因组需要测定的染色体则为12条。
【热点考向演练】考向一　围绕DNA分子复制,考查生命观念与科学思维1.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是(　　)
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N—14N—DNAD.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
【解析】选B。本活动中有使用到14N和15N即采用了同位素示踪技术,3个离心管中的条带需经密度梯度离心,A正确;a管中只有重带,即15N-15N-DNA,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B错误;b管中只有中带,即DNA都是15N-14N-DNA,C正确;c管中具有1/2中带为15N-14N-DNA,1/2轻带为14N－14N -DNA,综合a、b、c三支离心管实验结果可推测,a管中为亲代DNA:15N-15N-DNA,b管中为复制一代后的子代DNA:15N-14N-DNA,c管中为复制两代后的子代DNA: 1/215N-14N-DNA、1/2 14N-14N-DNA,说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。
2.(2020·常州模拟)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是(　　)A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程中解旋酶作用于氢键D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【解析】选A。分析题图可知,图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同,圈比较大的表示复制开始的时间较早,因此DNA分子复制的起始时间不同,故A错误;题图中DNA分子的复制过程是边解旋边双向复制的,故B正确;DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下使双链间的氢键断裂,故C正确;真核生物的DNA分子复制具有多个起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,故D正确。
考向二　围绕DNA分子复制过程的有关计算,考查科学思维3.(2018·海南高考)现有DNA分子的两条单链均只含14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖两代,再转到含14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是(　　)A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1︰3B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1︰1C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3︰1D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3︰1
【解析】选D。本题考查DNA的复制特点。假设含有DNA分子为14N14N的一个大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,根据半保留复制的特点,第一代形成两个DNA分子全为14N15N,第二代形成4个DNA分子,2个14N15N和2个15N15N,若这些大肠杆菌在含有14N的培养基中再繁殖一代,形成8个DNA分子,含2个14N14N和6个14N15N。所以14N15N和14N14N的比例为3︰1。
4.(2020·威海模拟)将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是(　　)
A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶3B.DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)m-a/2D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2
【解析】选D。由DNA的半保留复制方式可知,DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1∶1,A错误;大肠杆菌是原核生物,其基因不遵循基因分离定律,B错误;一个DNA分子中有m个碱基,a个胸腺嘧啶,则胞嘧啶有(m/2-a)个,复制n次需要胞嘧啶的数目是(m/2-a)·(2n-1),C错误;无论复制多少次,子代DNA均只有两条链不含标记,故复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2,D正确。
【易错警示】DNA结构与复制解题时的五点“警示”(1)不要将DNA分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆,氢键可由解旋酶催化断裂,同时需要ATP供能,也可加热断裂(体外);而氢键是自动形成的,不需要酶和能量。(2)“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后者只包括第n次的复制。(3)碱基的单位是“对”还是“个”。
(4)在DNA复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子数都只有两个。(5)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”,是“含”还是“只含”等关键词,以免掉进陷阱。
5.(2020·黄山模拟)真核细胞某生理过程如图所示,下列叙述正确的是(　　)
A.酶1可使磷酸二酯键断裂,酶2可催化磷酸二酯键的形成B.a链和b链的方向相反,a链与c链的碱基序列互补配对C.该图表示DNA半保留复制过程,遗传信息传递方向 是 DNA→RNAD.c链和d链中G+C所占比例相等,该比例越大,DNA 热稳定性越高
【解析】选D。 酶1是解旋酶,作用是使氢键断裂,A错 误;a链和c链均与b链碱基互补配对,因此a链与c链 的碱基序列相同,B错误;DNA复制过程中遗传信息的传递方向是DNA→DNA, C错误;c链和d链中的碱基是互补配对的,A与T之间以两个氢键连接,G与C之间以三个氢键连接, G+C所占比例越大,DNA分子的热稳定性越高,因此c链和d链中G+C所占比例相等,该比例越大,DNA热稳定性越高,D正确。
考向三　围绕 DNA半保留复制,考查科学实验探究能力6.(2019·北京四中模拟)DNA的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢?设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤:①在氮源为含14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);②在氮源为含15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代);③将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为含14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同分子量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测:(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条____________带和一条____________带,则可以排除____________和分散复制。 
(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除____________,但不能肯定是____________________。 (3)如果子代 Ⅰ 只有一条中密度带,再继续做子代 Ⅱ DNA密度鉴定:若子代 Ⅱ 可以分出____________________和____________________,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制; 如果子代 Ⅱ 不能分出____________________两条密度带,则排除____________________,同时确定为________。 
【解析】从题目中的图示可知,深色为亲代DNA的脱氧核苷酸链(母链),浅色为新形成的子代DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个DNA分子,一个是原来的两条母链重新形成的亲代DNA分子,一个是两条子链形成的子代DNA分子;半保留复制后得到的每个子代DNA分子的一条链为母链,一条链为子链;分散复制后得到的每个子代DNA分子的单链都是由母链片段和子链片段间隔连接而成的。
答案:(1)轻(14N/14N)　重(15N/15N)　半保留复制(2)全保留复制　半保留复制或分散复制(3)一条中密度带　一条轻密度带　中、轻　半保留复制　分散复制
考向四　围绕基因与遗传信息及性状之间的关系,考查科学思维能力7.(2021·南昌模拟)下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中,正确的是(　　)A.性状与基因之间存在一一对应的关系B.真核生物的基因都位于染色体上,呈线性排列C.每条染色体上有许多个DNA分子,每个DNA分子上 有许多基因,每个基因中有许多脱氧核苷酸D.染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变
【解析】选D。性状与基因之间并不都存在一一对应的线 性关系,有的性状受多个基因控制,有的基因同时控制多 个性状,A错误;真核生物的基因主要位于细胞核中的染 色体上,也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的DNA 上,B错误;每条染色体含有1个或2个DNA分子,C错误;染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发 生改变,D正确。
【易错警示】明确DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶(1)DNA聚合酶:需借助母链模板,依据碱基互补配对原则,将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上;(2)DNA连接酶:将多个复制起点所复制出的DNA片段“缝合”起来形成磷酸二酯键,即连接“片段”;(3)限制性核酸内切酶:用于切断DNA双链中主链上的“3′,5′-磷酸二酯键”;(4)DNA水解酶:用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。
【加固训练·拔高】　　1.滚环式复制是噬菌体DNA常见的复制方式,其过程如图。相关叙述错误的是(　　)
A.a链可作为DNA复制的引物B.b链不作为DNA复制的模板C.两条子链的延伸方向都是从5′到3′D.该过程需要DNA聚合酶和DNA连接酶的催化【解析】选B。根据图示,a链断裂开来,可作为DNA复制的引物,A正确;a链和b链都作为DNA复制的模板,B错误;两条子链的延伸方向都是从5′到3′,C正确;噬菌体DNA为环状DNA,所以滚环式复制需要DNA聚合酶和DNA连接酶的催化,D正确。
2.(不定项)某DNA分子(两条链均含14N)含有3 000个碱基,腺嘌呤占35%,若该DNA分子用15N同位素标记的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图1所示结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2所示结果。下列有关分析正确的是(　　)A.X层全部是仅含14N的基因B.W层中含15N标记的胞嘧啶有3 150个C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3D.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
【解析】选B、C。由于DNA分子复制为半保留复制,所以X层全部是一条核苷酸链含14N和互补链含15N的基因,A错误;由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,该DNA含3 000个碱基,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个,所以W层中含15N标记的胞嘧啶为450×7=3 150(个),B正确;在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C正确;由上述分析可知,含15N标记的DNA链有14条,含14N标记的DNA链有2条,所以W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2=7∶1,D错误。
【命题新情境】病毒学家和基因学专家长期以来一直对蝙蝠很感兴趣,因为蝙蝠携带并传播致命病毒,但它们本身却不生病。科学家发现蝙蝠可能带有大量与干扰素和自然杀伤相关的“家族基因”,这与其他哺乳动物有很大的不同。如图为蝙蝠DNA复制结构示意图。请回答下列问题。
【命题新角度】1.蝙蝠“基因家族”组成的基本单位是__________,可彻底水解为__________ ________。 2.蝙蝠DNA短时间内可大量复制,提高复制效率的原因是__________________________,碱基对C和G所占比例越高的DNA分子其结构越______________。 3.蝙蝠不同体细胞的DNA分子__________(填“相同”或“不同”),原因是________________________________________________________。 4.研究蝙蝠基因组的意义是______________________________________________________________________________。 
【解析】1.基因是有遗传效应的DNA片段,组成的基本单位是脱氧核糖核苷酸,可彻底水解为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。2.据图得知,蝙蝠DNA短时间内可大量复制,提高复制效率的原因是多起点双向复制,碱基C和G所占比例越高的DNA分子其结构越稳定。3.蝙蝠不同组织细胞的DNA分子相同,因为这些组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂。4.从蝙蝠基因组上获取的知识,有助于人们理解动物传染病的传播机制,还能帮助人们更好地了解蝙蝠对致命病毒所具备的特殊免疫力,进而研发相关药物。
答案:1.脱氧核糖核苷酸　磷酸、脱氧核糖和(4种)含氮碱基2.多起点双向复制　稳定3.相同　不同体细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂4.有助于人们理解动物传染病的传播机制,还能帮助人们更好地了解蝙蝠对致命病毒所具备的特殊免疫力,进而研发相关药物治疗疾病(合理即可)