第6单元 第17讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质-【金版教程】2024高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

第17讲　DNA分子的结构、复制及基因的本质 1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 考点一　DNA分子的结构 1．DNA双螺旋结构模型的构建 2．DNA的结构 1．(必修2 P50“图3－8”)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′-端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′-端，两条单链走向相反，一条单链是从5′-端到3′-端的，另一条单链是从3′-端到5′-端的。 2．(必修2 P51“探究·实践”)DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。 题型一 DNA结构及特点 1．(2022·北京市海淀区高三上学期期末练习)如图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A．①位于3′端，⑥位于5′端 B．解旋酶作用于④，DNA聚合酶作用于⑤ C．该分子复制时，⑩与尿嘧啶配对 D．若该分子中G—C碱基对比例高，则热稳定性较高 答案　D 解析　DNA的每条链都具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端，故①、⑥皆位于5′端，A错误；解旋酶作用于⑤氢键，DNA聚合酶作用于④磷酸二酯键，B错误；DNA分子复制时，⑩胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，C错误；C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，因此G—C碱基对比例高的DNA分子结构更稳定，D正确。 2．下列关于DNA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嘌呤、嘧啶与嘧啶形成碱基对 D．DNA两条链的5′-端各具有1个游离的磷酸基团，且一条链的脱氧核苷酸的磷酸与另一个脱氧核苷酸的3′-C连接 答案　D 解析　DNA分子中两条链的5′-端的磷酸连接着一个脱氧核糖，其他的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。 题型二 DNA结构的相关计算 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∶7 D．碱基排列方式共有4100种 答案　C 解析　一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团，A错误；由一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，计算得一条链上200个碱基中含A、T、G、C依次是20、40、60、80，另一条链上含A、T、G、C则依次是40、20、80、60，故该DNA中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为20＋40＝60(个)，B错误；四种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C＝(20＋40)∶(40＋20)∶(60＋80)∶(80＋60)＝3∶3∶7∶7，C正确；含200个碱基对的DNA不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有4200种，但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4200种，且一个DNA分子只有一种特定的碱基排列顺序，D错误。 4．(2023·山东青岛高三联考改编)某DNA片段中共有a个碱基，其中一条链中A＋T占该链碱基总数的50%。下列有关说法正确的是(　　) A．该DNA片段复制时，解旋酶和DNA聚合酶不能同时发挥作用 B．该DNA片段中A＋T占碱基总数的50% C．若该DNA片段发生基因突变，则会影响嘌呤和嘧啶的比例 D．该DNA片段的另一条链中A＋G＝T＋C＝a/4 答案　B 解析　DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，DNA片段复制时，解旋酶和DNA聚合酶可同时发挥作用，A错误；根据题意，DNA一条链中A＋T占该链碱基总数的50%，可得出该DNA片段中A＋T占碱基总数的50%，B正确；若该DNA片段发生基因突变，不会影响嘌呤和嘧啶的比例，在双链DNA中，二者比例为1∶1，C错误；无法判断该DNA片段的另一条链中A＋G与T＋C的关系，D错误。 DNA中碱基的相关计算规律 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (2)规律二：在双链DNA分子中，＝＝。 (3)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。 (4)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