【創(chuàng)新設計】2022年高三生物(人教版)一輪復習-基礎課時案18-DNA的結(jié)構(gòu)及基因的本質(zhì)-考點探究

考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關計算[典例引領]【典例1】如圖是人體細胞中某DNA結(jié)構(gòu)示意圖。有關敘述正確的是()A．圖中“X”代表磷酸基，“A”代表腺苷B．DNA復制時，圖中“N”鍵首先全部斷開C．DNA轉(zhuǎn)錄時，需要Taq酶、解旋酶等催化D．DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化“M”鍵的形成解析圖中X為磷酸基，A為腺嘌呤；DNA復制時，邊解旋邊復制；Taq酶用于PCR技術中，DNA轉(zhuǎn)錄時用的酶是RNA聚合酶；圖中M鍵為磷酸二酯鍵，DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成。答案D欲使磷酸二酯鍵斷裂，可使用核酸水解酶或限制性內(nèi)切酶；DNA解旋酶可使氫鍵斷裂，PCR技術中可接受90℃以上高溫使氫鍵斷裂?！镜淅?】(2022·山東理綜，5)某爭辯小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，依據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關系圖，下列正確的是()解析依據(jù)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點可知，若DNA分子雙鏈中(A＋T)/(C＋G)的比值均為m，則每條鏈中(A＋T)/(C＋G)比值為m，由此可推斷C正確、D錯誤；DNA分子中(A＋C)/(T＋G)＝1，而每條鏈中的(A＋C)/(T＋G)不能確定，兩條鏈中(A＋C)/(T＋G)的比值互為倒數(shù)，故A、B錯誤。答案C必需關注的DNA分子結(jié)構(gòu)的5個關鍵點(1)DNA分子的特異性是由堿基對的排列挨次打算的而不是由配對方式打算的，配對方式只有兩種A—T、C—G。(2)并不是全部的脫氧核糖都連兩個磷酸基團，兩條鏈各有一個3′端的脫氧核糖連一個磷酸基團。(3)雙螺旋結(jié)構(gòu)并不是固定不變的，復制和轉(zhuǎn)錄過程中會發(fā)生解旋。(4)每條脫氧核苷酸鏈上都只有一個游離的磷酸基，因此DNA分子中含有2個游離的磷酸基。(5)在DNA分子中，A與T分子數(shù)相等，G與C分子數(shù)相等，但A＋T的量不肯定等于G＋C的量，后者恰恰反映了DNA分子的特異性。[跟進題組]1．下列能正確表示DNA片段的示意圖是()解析DNA通常為雙鏈結(jié)構(gòu)，由含有A、T、C、G四種堿基的脫氧核苷酸組成。A與T配對，之間有兩個氫鍵；G與C配對，之間有三個氫鍵。DNA分子的兩條鏈反向平行。答案D2．在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，G與C之間形成3個氫鍵，A與T之間形成2個氫鍵。則下列有關敘述正確的是()①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m②堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n)/2③一條鏈中A＋T的數(shù)量為n④G的數(shù)量為m－A．①②③④B．②③④C．③④D．①②③解析每個脫氧核苷酸中含一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，故①中的等量關系正確；對于②，因G與C之間形成3個氫鍵，A與T之間形成2個氫鍵，故氫鍵數(shù)為2n＋3×[(m－2n)/2]＝(3m－2n)/2；③因兩條鏈中A＋T的總量為2n，故一條鏈中A＋T的數(shù)量應為n；④中計算G的數(shù)量有誤，應為(m－2n)/2＝(m/2)－n答案D3．(2022·中山統(tǒng)考)如圖表示某生物的DNA分子結(jié)構(gòu)的片段，下列敘述正確的是()A．雙螺旋結(jié)構(gòu)以及堿基間的氫鍵使DNA分子具有較強的特異性B．DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間以氫鍵連接C．若左鏈中的G發(fā)生突變，不肯定引起該生物性狀的轉(zhuǎn)變D．對于任意雙鏈DNA而言，(A＋C)/(T＋G)＝K在每條鏈都成立解析由于DNA分子具有特定的脫氧核苷酸(或堿基)的排列挨次，因此DNA分子具有特異性；DNA的一條單鏈上相鄰堿基之間靠“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接；若左鏈中的G發(fā)生突變，由于密碼子具有簡并性(或該鏈不是用于轉(zhuǎn)錄的模板鏈)等諸多緣由，因此不肯定會引起該生物性狀的轉(zhuǎn)變；對于任意雙鏈的DNA而言，在其中一條鏈中(A＋C)/(T＋G)＝K，則在另一條鏈中(A＋C)/(T＋G)＝1/K。答案C熟記堿基互補配對的規(guī)律規(guī)律一：DNA雙鏈中的A＝T，G＝C，兩條互補鏈的堿基總數(shù)相等，任意兩個不互補的堿基之和恒等，占堿基總數(shù)的50%，即：A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。規(guī)律二：非互補堿基之和的比例在整個DNA分子中為1，在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。如在一條鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，則在互補鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整個DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。簡記為：“DNA兩互補鏈中，不配對兩堿基和的比值乘積為1?！币?guī)律三：互補堿基之和的比例在整個DNA分子中以及任何一條鏈中都相等。如在一條鏈中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，則在互補鏈及整個DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m。而且在由DNA雙鏈中任一鏈轉(zhuǎn)錄來的RNA分子中該比例(T換為U)仍為m。簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。規(guī)律四：在雙鏈DNA及其轉(zhuǎn)錄的RNA之間有下列關系，設雙鏈DNA中a鏈的堿基為A1、T1、C1、G1，b鏈的堿基為A2、T2、C2、G2，則A1＋T1＝A2＋T2＝RNA分子中(A＋U)＝(1/2)×DNA雙鏈中的(A＋T)；G1＋C1＝G2＋C2＝RNA分子中(G＋C)＝(1/2)×DNA雙鏈中的(G＋C)。特殊提示DNA分子中的其他數(shù)量關系(1)DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)∶脫氧核糖數(shù)∶磷酸數(shù)∶含氮堿基數(shù)＝1∶1∶1∶1。(2)配對的堿基，A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵，C—G對占比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。(3)由2n個脫氧核苷酸形成雙鏈DNA分子過程中，可產(chǎn)生H2O分子數(shù)為(n－1)＋(n－1)＝2n－2?？键c二基因的本質(zhì)[典例引領]【典例1】下列有關染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是()A．基因肯定位于染色體上B．基因在染色體上呈線性排列C．四種脫氧核苷酸的數(shù)目和排列挨次打算了基因的多樣性和特異性D．一條染色體上含有1個或2個DNA分子解析基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA不肯定位于染色體上，因此基因不肯定位于染色體上，故A錯誤；多個基因位于同一條染色體上，基因在染色體上呈線性排列，故B正確；不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列挨次不同，基因具有多樣性，而每一個基因中脫氧核苷酸的數(shù)目和排列挨次是特定的，因此基因又具有特異性，故C正確；沒有復制的每條染色體含有1個DNA分子，復制后的每條染色體含有2條染色單體，每條染色單體含有1個DNA分子，故D正確。答案A【典例2】(經(jīng)典高考題)下列哪一項不是基因具有“遺傳效應”的含義()A．能把握一種生物性狀的表現(xiàn)B．能把握一種蛋白質(zhì)的生物合成C．能在蛋白質(zhì)合成中打算一個氨基酸的位置D．能轉(zhuǎn)錄一種信使RNA解析基因是有遺傳效應的DNA片段，是指基因能把握或打算生物外觀的某種性狀，即通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA，進而mRNA翻譯成肯定的蛋白質(zhì)，體現(xiàn)生物某一方面的生命活動(性狀)。一個基因并不只是打算一個氨基酸的位置，一個氨基酸是由mRNA上的一個密碼子直接打算的。答案C思維發(fā)散針對基因的本質(zhì)下面兩種描述中哪一個更嚴謹？為什么？①基因是“有遺傳效應的DNA片段”②基因是“有遺傳效應的核酸片段”提示第②種描述更嚴謹，由于在無DNA的生物中，其基因應為有遺傳效應的“RNA”片段。1．不是全部DNA片段都是基因，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將不同的基因分割開的。2．不同DNA分子間的“共性”與“共性”(1)A＝T、G＝C及“任意兩個不互補的堿基之和”在不同雙鏈DNA分子中恒等，無“種的特異性”，即全部雙鏈DNA分子均相同，這是全部雙鏈DNA分子的共性。(2)互補堿基所占的比例隨DNA分子不同而具有“種的特異性”，這正是DNA分子多樣性和特異性的緣由之一。[跟進題組]1．科學爭辯發(fā)覺，小鼠體內(nèi)HMIGIC基因與肥胖直接相關。具有HMIGIC基因缺陷的試驗小鼠與作為對比的正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對比組小鼠變得格外肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的試驗小鼠體重仍舊保持正常，說明()A．基因在DNA上B．基因在染色體上C．基因具有遺傳效應D．DNA具有遺傳效應解析正常小鼠吃高脂肪食物會變得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常，這說明肥胖由基因把握，從而得出基因能夠把握性狀，具有遺傳效應。答案C2．如圖為果蠅某一條染色體上的幾個基因示意圖，有關敘述正確的是()A．R基因中的全部脫氧核苷酸序列都能編碼蛋白質(zhì)B．R、S、N、O